DEH-NTK数字电液调节系统说明书

Z875.08/03_

DEH-NTK数字电液调节系统

说明书

南京汽轮电机(集团)有限责任公司

南京汽轮电机(集团)有限责任公司 DEH-NTK数字电液调节系统说明书 代号Z875.08/03 代替 共 31 页 第 1 页

编 制 付 健 2014.1 校 对 毛文暄 2014.1 审 核 汤继星 2014.1 会 签 华宁芳 2014-1 标准审查 郝思军 2014.1 审 定 张 静 2014.1 批 准 标记 数量 页次 文件代号 底图号 简要说明 旧底图号 签名 归档 磁盘（代号） Z875.08/03

目 录

1 前言 ................................................................................. 3

1.1 DEH调节系统的工作原理和系统介绍 ............................................... 3 1.2 ETS保护系统工作原理 ........................................................... 5 1.3 TSI系统工作原理 ............................................................... 5

2 系统配置 ............................................................................. 5

2.1 DEH-NTK网络结构 ............................................................... 5 2.2 DEH-NTK控制柜 ................................................................. 6 2.3 电源分配系统 .................................................................. 6 2.4 控制器和IO模件 ................................................................ 7 2.5 操作员站 ...................................................................... 8 2.6 工程师站 ...................................................................... 8 2.7 DEH-NTK的通讯 ................................................................. 8

3 DEH-NTK系统软件 ...................................................................... 8 4 DEH控制系统功能及逻辑条件 ............................................................ 8

4.1 挂闸 .......................................................................... 9 4.2 整定伺服系统静态关系（拉阀试验） .............................................. 9 4.3 启动前的控制 ................................................................. 10 4.4 升速控制 ..................................................................... 10 4.5 负荷控制 ..................................................................... 11 4.6 主汽压控制 ................................................................... 14 4.7 主汽压保护 ................................................................... 15 4.8 抽汽控制(适用于可调整抽汽机组) ............................................... 16 4.9 背压控制(适用于背压机组) ..................................................... 17 4.10 超速保护 ..................................................................... 17 4.11 在线试验 ..................................................................... 18

5 DEH系统操作说明 ..................................................................... 20

5.1 基本说明 ..................................................................... 20 5.2 并网前操作 ................................................................... 21 5.3 并网后操作 ................................................................... 22 5.4 其它画面操作 ................................................................. 23

6 汽轮机紧急跳闸保护系统(ETS) ......................................................... 24 7 DEH系统的安装 ....................................................................... 25 8 DEH系统的调整与试验 ................................................................. 30

8.1 DEH系统静态下调试 ............................................................ 30 8.2 DEH系统运行状态下调试 ........................................................ 30

9 DEH-NTK系统运行注意事项 ............................................................. 31

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1 前言

DEH-NTK数字电液调节系统是南汽自主开发的一种经过实践运行考核的成熟的电调系统，其性能指标和功能充分满足用户需求。其数字电子部分由一个电子控制柜及操作员站等组成，该系统设备将DEH、ETS一体化设计供货，运转层上汽机信号的监测控制和保护全部进入DEH系统从而实现控制、监测和保护一体化，同时控制系统重要参数在线可调，极大方便了运行人员。说明书详细介绍了DEH系统及热工系统，并对其工作原理、功能、操作、调整与试验等进行介绍；在使用说明书时，还需要随时参考本机组的其他有关文件和图纸。

1.1 DEH调节系统的工作原理和系统介绍

DEH-NTK汽轮机数字式电液控制系统，由数字电子部分和液压部分组成。系统控制精度、自动化水平高，它能实现升速（手动或自动），配合电气并网，电负荷控制（阀位控制或功率控制）及其它辅助控制，并与DCS通讯，控制参数在线调整和超速保护功能等。能使汽轮机适应各种工况并长期安全运行。 1.1.1 DEH装置

DEH是一个实时分散控制系统，其采用高可靠性冗余的高速数据通讯网络，两条高速数据通讯网络同时运行，以保证即使一条出故障时，数据通讯保持畅通。

DEH装置的硬件可分为：冗余控制器(DPU)、相关输入输出卡件、控制机柜、冗余电源、、后备手操盘、打印机、操作员站和工程师站。

DEH装置将现场信号（转速、压力、行程等）通过输入卡件处理后送到DPU进行运算，并将运算的结果通过输出卡件送到现场设备完成控制任务。

由于采用纯数字电液调节系统，故能满足汽轮机控制的高可靠性要求。DEH通过对调门、旋转隔板(适用于可调整抽汽机组)及补汽阀(适用于补汽机组)的开度调节，应用比例和积分的闭环控制对转速和负荷进行可靠准确地控制。 1.1.2 DEH基本工作原理

DEH控制系统的主要目的是控制汽轮发电机组的转速和功率，从而满足电厂供电的要求。适用于供热机组DEH控制系统还将控制供热压力或流量。

DEH系统设有转速控制回路、负荷控制回路、抽汽控制回路(适用于可调整抽汽机组)、背压控制回路(适用于背压机组)、主汽压控制回路、超速保护回路等基本控制回路以及同期、调频限制、解耦运算、信号选择、判断等逻辑回路。

DEH系统通过电液伺服阀分别控制高、低压阀门(适用于可调整抽汽机组)，从而达到控制机组转速、功率、背压(适用于背压机组)及抽汽压力(适用于可调整抽汽机组)的目的。

机组在启动和正常运行过程中，DEH接收CCS指令或操作人员通过人机接口所发出的增、减指令，采集汽轮机发电机组的转速和功率以及调节阀的位置反馈等信号，进行分析处理，综合运算，输出控制信号到电液伺服阀，改变调节阀的开度，以控制机组的运行。

机组在升速过程中（即并网前），DEH控制系统通过转速调节回路来控制机组的转速，功率控制回路不起作用。在此回路下，DEH控制系统接收现场汽轮机的转速信号，经DEH三取二逻辑处理后，作为转速的反馈信号，与转速设定值进行进行PID运算，输出油动机的开度给定信号到伺服卡。此给定信号在伺服

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卡内与油动机位置反馈进行比较后，输出控制信号到电液伺服阀，调整油动机的开度改变进汽量，从而控制机组转速。在此过程中，操作人员可设置目标转速和升速率。

机组并网后，系统便切到负荷控制回路，汽机转速作为一次调频信号参与控制。负荷控制有两种调节方式：

（1） 阀位控制方式（即功率反馈不投入）：

在这种情况下，负荷设定是由操作员设定百分比进行控制。设定所要求的开度后，DEH输出阀门开度信号到伺服卡，调整油动机的开度，改变进汽量。在这种方式下功率是以阀门开度作为内部反馈的，在实际运行时可能有误差，但这种方式对阀门特性没有高的要求。注意抽汽机组在冷凝运行时阀门最大开度由工况图确定。 （2） 功率控制方式：

这种情况下，负荷回路调节器起作用。DEH接收现场功率信号与给定功率进行比较后，送到负荷回路调节器进行差值放大，综合运算，输出阀门开度信号到伺服卡，调整机组的进汽量，满足功率的要求。

以上两种调节方式可以在运行中根据需要进行切换。需要注意当采用功率控制方式时，需要汽轮机调节汽阀具备合适的流量特性。

当汽轮机调节阀的流量特性非线性时，可以通过在DEH内部修正来补偿现场调节阀的非线性。 机组跳闸时，置阀门开度给定信号为0，关闭所有阀门。 DEH控制系统设有OPC保护，阀位限制和快减负荷等多种保护。 一次调频的阈值（死区）、上下限范围、调速不等率可在线调整。 孤网控制

DEH控制系统有汽机远控，汽机自动和汽机手动三种运行方式。 （3） 抽汽控制回路(适用于可调整抽汽机组)

DEH系统中设有抽汽控制回路。它以操作员设定压力作为给定，以实际抽汽压力作为反馈，通过PID调节器控制抽汽压力，其输出与功率调节器的输出一同送到牵连解耦运算逻辑进行解耦运算，实现热电联调与静态自整。其耦合关系根据主机热力特性及边界条件对各调节阀开度进行解耦运算得到。 （4） 背压控制回路(适用于背压机组)

DEH系统中设有背压控制回路。它以操作员设定压力作为给定，以实际排汽压力作为反馈，通过PID调节器控制排汽压力，背压控制投入时，功率控制退出并处于跟踪状态。在背压控制投入时，抽汽控制可以投入并与背压耦合控制。 （5） 主汽压控制回路

作为DEH的辅助控制回路，以操作员设定值作为给定，以实际主汽压作为反馈，通过PI调节器对机侧主汽压进行闭环控制。在母管制运行的机组建议该功能不必投入。 1.1.3 运行方式

DEH有如下几种运行方式： 1.1.3.1 操作员控制

这是最常用的运行方式。这种运行方式下可以进行以下操作：转速控制、功率控制或阀位控制、主

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