汽輪機電液聯調分析論文

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論文關鍵詞：純電調DEHAGC同步器協調控制

論文摘要：分析汽輪機電液聯調系統的設計原理、設計方法，并介紹本系統在電廠中應用，闡述系統的發展前景。

1前言

隨著我國電力自動化程度的提高和用電形勢的變化，對電網調度和機組調峰的要求越來越高，而我國90年代前投產的125MW等老機組汽輪機使用純液壓調節系統，即采用雙磁場換向式單相串激交直流兩用電動機、控制同步器。由于電動機本身的惰走和慣性等原因，控制精度不太理想，由液壓調速系統和同步器組成的控制系統，在可控性和保護功能上不能完全滿足機組協調控制(CCS)和自動發電控制(AGC)的要求，一種簡易可行的DEH系統被開發并成功應用于電廠，以下進行介紹。

2系統組成及原理

系統由液壓部分、高中壓油動機行程傳感器、基于DCS的控制系統平臺及網絡、超速保護(OPC)裝置、手操盤等組成，改造后的油系統見圖1。

(1)淮壓集成塊：在原有調速系統的二次脈動油壓管路上開孔引一油管進入液壓集成塊(圖2)，排油口進入油系統排油母管，液壓集成塊上裝有電液伺服閥(D634)、截止閥、差壓開關、旁路節流閥、進排油口、隔離電磁閥及動力油接口。

①電液伺服閥：這是DEH系統的主要部件，其主要工作原理如下：電液伺服閥D634是一種直接驅動式伺服閥，簡稱DDV閥，用集成電路實現閥芯位置的閉環控制，閥芯的驅動裝置是永磁直線馬達，閥芯位置閉環控制電子線路和脈寬調制驅動電子線路固化為一塊集成塊，用特殊的技術固定在伺服閥內，取消了傳統的噴嘴—擋板前置級，簡化了線路，提高了可靠性，卻保持了帶噴擋前置級的兩級伺服閥的基本性能與技術指標。一個電指令信號施加到閥芯位置控制器集成塊上，電子線路在直線馬達上產生一個脈寬調制電流，震蕩器就使閥芯位置傳感器勵磁。經解調以后的閥芯位置信號和指令位置信號進行比較，閥芯位置控制器產生一個電流輸給直線力馬達，力馬達驅動閥芯，使閥芯移動到指令位置。其示意圖如圖2。

②同步器控制裝置：保留原有同步器馬達，在馬達線圈回路中加裝大功率限流電阻等措施來克服馬達的惰走和慣性，在本系統中作為DEH系統故障或檢修情況下的調節手段，本文不再詳細敘述。

(2)DEH系統主要檢測參數

利用DCS操作平臺，所有檢測信號參數直接進入DCS系統，因而無須專門操作員及管理員系統，主要信號有：

轉速三路WS進入同一塊測速卡HS2M200

功率一路：MW

主汽壓力一路TP

汽機掛閘：ASL，由主汽門全開、安全油壓、啟動油壓三取二所得。

(3)OPC功能：當轉速達3090r/min(103%)關調門，轉速小于3090r/min時恢復，當轉速達3300r/min時關主汽門及調門，聯跳發電機。為確保機組安全，以上系統均由軟邏輯和硬邏輯同時發出工作信號。

(4)手操盤

作為緊急手操備用，手操盤上有DDV閥控制電流的百分數，50對應DDV閥排油口全關，100對應DDV閥排油口全開，操作盤上還有閥門增減按鈕及指示燈，電調和同步器控制手、自動切換按鈕。

(5)位移傳感器

選用0-200mmTDZ-1D200中頻位移傳感器來顯示高中壓油動機的位移。

3控制方式及主要設計功能

DEH系統輸出的信號到伺服單元，先經過函數變換(凸輪特性)，變換為閥位指令去DDV閥控制二次油壓來調節油動機位移，而達到控制轉速及負荷的目的。控制方式有：

(1)手動就地掛閘后的沖轉、升速，臨界轉速的變速率控制

(2)同期、并網控制

(3)協調控制

(4)參與一次調頻

(5)超速限制(OPC)功能

(6)電調和同步器后備手操方式

(7)超速試驗功能

4電液聯調DEH系統在銅陵電廠的應用

(1)試驗數據

首先經過試驗確認汽輪機的凸輪特性，找出二次油壓，油動機，閥位指令之間的關系。試驗數據如下：

由數據表知，當二次油壓為0.109MPa時油動機開始開啟，閥位指令定為5%，當二次油壓為0.286時油動機開足，閥位指令定為100%，其它按插值法填上述表的閥位指令信號。為保證此函數關系能真實反映實際，規定機組油系統檢修后均重新試驗并記錄二次油壓與閥位指令之間的關系，以修正函數曲線。