汽机控制器.doc

汽机控制器相关介绍
(B厂发电部一值 刘期飞)
汽机控制器是DEH的核心部分，它接受启动装置，转速设定，应力控制，遥控负荷，负荷设定，最大负荷，升速率，主汽压力的指令与限制。同时通过改变主汽阀和调节汽阀的位置，从而改变机组进汽量，完成对汽轮机的转速及负荷实时控制，还可以参与电网一次调频、同步并网、甩负荷控制功能。西门子汽轮机还可以实现真正意义上的汽轮机自启动，完全可以做到一键启机。
下面就汽机控制器相关功能做简要介绍：
TAB启动装置:启动装置实际上是一个设定值调整器，它不仅能根据设定值的不同，巧妙地对汽机进行复置，而且还具备保护功能。启动装置提供一个模拟量信号去一个低选逻辑。在起动前，当遮断信号释放时，启动装置将阀位信号置零，保证调节阀可靠关闭。在起动时起动装置的信号开始升高，使转速控制器进行转速控制，当汽机达到正常速度，并且发电机已同步，起动装置设定在100%位置，这样TAB启动装置控制器信号不再受限制。
功率负荷不平衡控制功能动作原理:当发电机负荷瞬间减少(变化率大于32.2%/10 ms)且发电机功率与机械功率的差值大于40%额定负荷时功率负荷不平衡控制动作, 通过CV的快关电磁阀( FASV)将CV 快速关闭,以抑制汽机超速，在触发条件消失后,功率负荷不平衡信号将保持3s后复位,CV的快关电磁阀失电,调门重新开启。
高压压力控制器:高压压力控制器用于控制主蒸汽压力。控制方式分限压控制和初压控制两种。限压方式一般用于炉跟踪，一方面可在主蒸汽压力下降到极限值时限制汽机负荷，使压力不致下降太多，另一方面也可充分利用锅炉蓄能，保证机组负荷稳定。而初压方式一般用于机跟踪运行方式，它调整主蒸汽压力，使其压力保持稳定，但负荷波动量较大。
转速负荷控制器:转速负荷控制器是汽机控制器的核心，在并网前机组启动阶段，转速负荷控制器控制汽机升速，并在临界转速区对缸温、轴温及升速率进行控制，使转速大于一定值,同时还接受应力的指令，进行升速率限制，保证温度裕度大于允许温度30摄氏度，从而维持机组顺利升转速至额定转速。在机组并网后，转速负荷控制器接受来自操作员站的负荷设定值、负荷升速率、最大负荷设定值等信号，完成对负荷的控制，还可以根据需要进行调频。注意一点，在汽轮机并网情况下依然可以切到转速控制来控制机组负荷，通过转速对负荷设定时，我们机组3000R为0负荷，3015R满负荷，具体负荷根据比例进行计算。
同期功能：同期方式是转速控制阶段的一种特殊运行方式，根据电气同期装置来的同期增减信号调整汽轮机的转速，升至额定转速前设定汽机转速为3012 r/min。设定转速值高出额定转速12r/min的目的是为了要在降低转速下实施同期, 保证主开关闭合后发电机不会因逆功率而遮断。
TSE作用：即为汽轮机应力估算器，通过对下列部件的监视: HP主汽门阀壳，HP调节门阀壳，HP汽缸，HP转子，IP转子。进而计算出该部件所受热应力的大小，其大小可以由该部件与蒸汽接触表面的温度和50%深度处的温度这两者之间的温差来表征:温差大,热应力大;温差小,热应力小。TSE根据所测的温差计算余量，然后作用于控制设定值，在起动时为转速设定值，在带负荷时为负荷设定值。从而避免出现最小的蒸汽温度限制以避免加热组件时的不适当冷却，最小的汽缸温度限制以避免在给定的蒸汽温度下出现不适当的瞬时的热载荷，在启动及带负荷时防止汽机超过热应力运行，即为我们经常会用到的X准则。同时该准则还可以在在汽轮机带蒸汽冲转前设置一定的过热度，以防止汽轮机发生水击现象。
一次调频：,一次调频功能投入时,直接与功率或流量信号叠加,控制汽轮机的调门开度。一次调频一般要设定频差死区，频差死区的设定为了防止在电网频差小范围变化时汽机调门不必要的动作,有利于机组稳定运行。同时还可以设定调频限幅，如我厂一般要求限幅为400MW到1000MW之间，一方面要求锅炉侧参数稳定，一方面防止大幅度过负荷。还有我厂的补汽阀是否参与一次调频还有待商量，西门子专家建议我厂调门保留5%的裕度，以用于一次调频。
汽机控制器画面介绍：
44 SYNUP/SYN DOWN

注释如下：
1：S/UPDEVICE :启动装置
2：SPEED SETP:转速设定
3：TSE INFL:应力限制,TSE FAULT报警时将闭锁负荷增长和转速升高
4：LOAD GRAD SETP:升负荷率设定。
5：LOAD SETP:手动负荷设定
6：EXTERN LOAD SETP：遥控负荷设定，将此按钮投入就将负荷交由外界控制。
7：MAX LOAD SETP：最大负荷设定
8：HP SETP：主汽压力设定
9：ST SPEED 汽机实际转速
10：TRACKED ：在设定转速控制失去作用的情况下，如在机组停机过程中或者发生事故情况，机组自身设定的转速将自动跟踪转速实际值，机组转速跟踪设定值=转速实际值—60R，如机组停机后，设定跟踪值将为-60R。从而可以保证调门的关严。
11：ACCLRLS，机组恢复正常走步。
16：STOP：停止走步，出现:limit press reached， DEV TOO HIGH、TSE FAULT 、ACCL2相应表示转速控制和负荷控制模式。
21：SPD CTRL ACT 转速控制起作用
22：ACTIVE POWER 实际负荷，对输出的负荷设定起到一个限制作用。
23：LOAD CTRL ACT 负荷控制起作用
24：FREQU INFL 一次调频
25：SPD/LOAD CTRL ：转速负荷控制器，汽轮机控制器的核心控制部分。
26： S/UP ACT 启动装置控制起作用
27：HP PRESS ACT 主汽压力控制起作用
SGC OPEN HP-TURB：恢复高压缸进汽，当负荷达到一定值或者外面条件满足的情况下，它会自动恢复高压缸进汽。此键基本不要我们操作，它会自动投入。
28：limit press reached :此时不在初压方式下，即压力控制器启作用，:limit press reached相当于一个限压保护动作。当机前主蒸汽压力由于某种原因降低到汽压保护限值以下时，DEH将强迫高压调节阀关小，使汽压得以恢复；当汽压恢复到保护限值之上时，调节阀便不再关小，DEH继续原先的调节控制，此汽压保护动作消失。在汽压保护动作期间，高压调节阀关小，汽机负荷可能出现实际负荷下降的现象。为防止调门全部关死的现象，蒸汽流量低于额定流量10%的情况下，调门不在关闭，自动解除限压保护动作。
29：SGC TURBINE：汽轮机启动走步子组
30：STM PURITY：蒸汽品质确认
31：REL NOMINAL SPEED：汽轮机转速释放，此只是为了设置一个中断点，没有其它意义。操作员应该利用此时间来确认机组本身有没有问题，然后可以继续冲转。
32：SGC OPEN HP-TURB：恢复高压缸进汽，当负荷达到一定值或者外面条件满足的情况下，它会自动恢复高压缸进汽。此键基本不要我们操作，它会自动投入。
33：HP EXH TEMP CTRL:高压缸排汽温度控制，该控制器是一个限制控制器，当高压缸排汽温度超过475时，控制器输出负值，关小中压调门，减小蒸汽流量，进而调整高压缸排汽温度，使之保持在允许范围内。高于495时，，关高调门，关高排逆止门，切除高压缸开启高压通风阀，转变为中压缸进汽方式。ACT表示高压缸排汽温度控制器动作。
34：HP BLAD PRESS CTRL：高压叶片压力控制，BLAD PRESS CTRL ACT表示高压缸叶片压力动作。它输出负值，关小高压调门。
35：REINTEGRATION F－ACK:主气门、调门跳闸电磁阀继电器断电会发此报警。表示上面无法确认下面跳闸电磁阀状态。如果经检查确信没有故障，可以按此键加以恢复。
36：REST TRIP ：机组跳闸后复位
37：CONTROLLER NOT OK，汽轮机控制器 NOT OK，如果发此报警信号表示测点或者系统出现问题，将闭锁机组加负荷和增转速。
38ON LOAD ：并网状态
39：LAW KU：短甩负荷，即以前的功率负荷不平衡。具体解释键上面的功率负荷不平衡原理。
40：TRIPPED：机组跳闸
41：：LAW GPLSPQU：长甩负荷。既发电机出口开关跳闸或者电网发生永久性故障时，机组快速切掉所有负荷，控制方式转为转速控制，为FCB的一种。
42 LIMT ACT：阀位限制动作，表示实际值大于阀位设定值。
43:POSN LIMT：阀位限制，并网后我们一般把阀位限制值设定为105％，可以保证调门的全开。
44：SYN UP/SYN DOWN：同期增/同期减

评语
本文对汽机主控画面的介绍比较详实，值得大家学习和借鉴！