南京科远DEH-NK逻辑设计说明

DEH-NK汽轮机综合控制系统逻辑设计说明

DEH-NK汽轮机综合控制系统

逻辑设计说明

2007.7

南京汽轮电机（集团）有限公司 南京科远自动化技术有限公司

南京汽轮电机（集团）有限公司 1 南京科远自动化技术有限公司

DEH-NK汽轮机综合控制系统逻辑设计说明

1、汽轮机挂闸(复位)

已挂闸的条件：主汽门行程开关不在关的位置、启动油压已建立、主汽门行程大于50%三个条件三取二成立，且在解列时，转速通道未全故障。

对于配备挂闸电机的项目，在机组启动前，点击挂闸按钮，挂闸电机将正转，期间如果机组挂闸，则挂闸电机将停止。在电机得电期间可以点击停止按钮，使电机停止运转.在手动挂闸投入后，可以点动使挂闸电机正转或反转，每次点动使电机得电0.3秒。

对于配备挂闸电磁阀的项目，在机组启动前，点击挂闸按钮，挂闸电磁阀将得电5S，期间如果机组挂闸，则挂闸电磁阀将停止得电。在电磁阀得电期间可以点击停止按钮，使电磁阀失电.

DEH-NK只有在判断汽机挂闸后，DEH才能进行正常的转速及功率控制，如果挂闸

条件不成立，DEH将立即将所有调门指令强制清零。

2、阀位标定

阀位标定功能提供了阀门伺服系统的整定功能：在汽机实际转速<500rpm且未挂闸 的条件下点击界面阀位标定“试验投入”按钮，投入阀位标定功能，所有调门的指令先自动降为0，操作人员根据需要可设定不同的调门指令，如50%，100%等，DEH能以一定的速率将阀门的指令定位在给定值。

当实际转速大于500转或并网或已经挂闸，或点击“试验切除”按钮后，阀位标定退出。注意实验结束时，需要将所有调门的指令手动清0。 3、摩擦检查

机组挂闸且转速低于500rpm后，选择高调门手动启动后（此时高调门关闭，抽汽门全开），点击“摩检投入”按钮，再点击“进行”按钮，汽机目标转速自动定为505rpm,此时可以更改升速率调整速度变化率。当转速大于500rpm时，摩检自动取消，所有调门全部关闭，随后抽汽调门全开,同时退出启动方式。如果继续启动，需要重新选择启动方式。

4转速控制（三种启动方式互为闭锁）

启动方式分为三种：就地启动，操作员自动，曲线启动。就地启动方式为：操作人员通过手动打开旁路门升速。操作员自动启动为通过DEH操作画面升速；曲线启动为简单自动升速控制。

机组挂闸后，需要选择启动方式，使机组启动。选择启动方式时，转速目标值将自动跟踪为选择启动方式时的机组实际转速。在选择启动方式后，启动方式不可退出，但可以进行启动方式的切换。（说明：在选择启动方式前，转速设定值跟踪实际转速，目标转速保持为零。）

（1）就地启动：在选择就地启动且点击进行后，目标转速改为2800。此时转速目标值自动设定为2800转，升速率自动设定为300rpm/min（在转速及负荷参数画面可以调整）。此时高调门逐渐全开、低压抽汽调门全开，电动主汽门全关，靠手动调整电动主汽门旁通门控制升速。当实际转速超过给定转速后。当实际转速超过2800转时，启动方式自动切

南京汽轮电机（集团）有限公司 2 南京科远自动化技术有限公司

DEH-NK汽轮机综合控制系统逻辑设计说明

换到高调门手动启动，目标转速跟踪切换时的实际转速，转速设定为2800rpm,同时每次启动方式切换后，系统都会强制将转速控制切换到“保持”状态，需要人为确认“进行”键后才能进行转速的升降控制。

（2）高调手动启动：高调手动启动是指电动主汽门、自动主汽门、低压抽汽调门全开.由操作员输入目标转速及升速率，DEH靠调节高调门的开度来控制转速。参数设定过程中，如果操作员输入的目标转速处于临界转速区（1400～1800转），则设定值无效。 在转速目标值进入同期转速后，升速率自动改为50rpm/m.（注：该速率可根据需要进行更改。）

转速低于2800时，三种启动方式可以进行切换；当转速大于2800时，高调手动启动方式与曲线启动方式可以进行切换。在启动方式切换时，目标转速跟踪为切换时的转速。 高调手动启动时，点击画面中的转速微调按钮，可以增减目标转速，增减幅度为正负1rpm。 （3）曲线启动：曲线启动是指转速和速率由事先设定的经验曲线给定，不需操作员设定。选定曲线后，汽轮机自动按照曲线完成整个升速过程。 在曲线启动画面可以点击复位按钮，清除所选择的启动状态。 转速微调在曲线启动方式时功能失效。

（4）运行过程中只有在“进行”键变红时，才能进行正常的转速升降控制。当处于“保持”状态下时，转速设定值保持当前值。

（5）升速过临界时，DEH自动闭锁“保持”键，DEH以预先设置的最大升速率（600rpm/min）快速冲过临界转速区。当实际转速过临界后，升速率自动恢复至过临界前的设定值。 （6）当转速设定值超过2950后，升速率自动设定为50 rpm/min，防止转速过调。 4、严密性试验

DEH-NK提供了主汽门严密性试验和调门严密性试验功能。 4.1.主汽门严密性试验

主汽门严密性试验允许条件（与）：A.解列. B.未进行调门严密性试验. 主汽门严密性试验退出条件：A. 主汽门严密性试验退出按钮.

在试验允许条件下，点击确认试验按钮，DEH将进入主汽门严密性试验。 主汽门严密性试验投入后，调门指令保持投入时的状态。

主汽门严密性试验进行后，手动关闭主汽门，脱扣后，调门指令在原有位置再保持10S，后逐渐至全开。试验结束后退出试验，高调门及低抽调门全关。 4.2.高调门严密性试验

调门严密性试验允许条件（与）：A.解列. B.实际转速>1000（可调）. C.未进行主汽门严密性试验。

调门严密性试验退出条件：A. 调门严密性试验退出按钮. B.脱扣

在试验允许条件下，点击确认试验按钮，DEH将进入调门严密性试验。

调门严密性试验进行后，调门全部关闭，转速目标值为零，转速设定值逐渐降为零。若处于升速进行状态，试验复位时，转速目标值恢复为原目标转速的设定值，转速设定值

南京汽轮电机（集团）有限公司 3 南京科远自动化技术有限公司

DEH-NK汽轮机综合控制系统逻辑设计说明

跟踪目标转速，阀位指令跟踪试验前的状态。

若处于“保持”状态，试验进行时，转速目标值为零，转速设定值保持原先值。试验复位时，转速目标值为0,转速设定值保持为原先值，阀位指令跟踪试验前的状态。然后跟踪实际转速调节。

DEH关闭所有调门。试验结束后系统进入等待启动状态，重新选择启动方式后即可进行转速控制。

5、超速保护试验

机柜中的超速投切开关有三种位置，正常运行时开关处于中间位置。在超速投切旋至电超速位置时（超速保护组件的103％和110％动作定值均改为3302rpm）；在超速投切旋至机械超速位置时(超速保护保护组件的103%和110％动作定值均改为3362rpm)，正常情况下103％为3090 rpm时动作，110％为3300rpm动作。（如果为智能超速保护卡，则103％和110％可以在线设置改变定值）。

做超速保护试验时，。投入改变OPC组件的动作定值以满足超速试验的要求。OPC组件103%闭锁后，硬件超速保护组件的动作定值为3302rpm，OPC组件110%闭锁后，硬件超速保护保护组件的动作定值为3362rpm，正常情况下3090 rpm时OPC动作。

（1）试验OPC电磁阀：当机组处于解列状态下且转速低于300（可修改）时，点击该按钮则发OPC动作信号（为一脉冲量），可用于试验OPC回路是否正常。该信号发出后，所有调门的指令清零，信号消失后，阀门指令回到原先位置。

在试验指令发出后，使驱动OPC电磁阀的继电器得电，时间继电器不起作用。

（2）OPC禁止：点击确认“OPC禁止”，当实际转速超过3090rpm时，软件OPC应不动作， “OPC禁止”试验结束后，点击“复位”按钮。（此功能一般不单独试验）

（3）103％超速试验：点击确认“103％超速试验”，系统自动退出“OPC禁止”，转速目标值自动升为3095rpm，点击升速控制画面中的“进行”按钮。当实际转速超过3090rpm时，103％超速保护动作，快关高、低压调门，DEH自动将目标值设定为3000rpm，当转速降至小于3070 rpm后，硬件超速保护OPC复位；当转速降至小于3050 rpm后，软件OPC复位，高、低压调门重新开启，并维持汽轮机在3000 rpm转速下空转。OPC动作后“103％超速试验”自动复位。

超速试验时的转速速率可以在转速负荷画面中修改。 OPC动作时,界面上部的OPC指示灯应当为红色。

并网前，在103%试验时，当转速高于3090 时，软件和硬件103%均动作，使OPC电磁阀得电。当转速低于3070时，硬件OPC复位；当转速低于3050时，软件OPC复位。当软硬件OPC全部复位后,界面上部的OPC指示灯为绿色，同时OPC电磁阀失电。

南京汽轮电机（集团）有限公司 4 南京科远自动化技术有限公司

DEH-NK汽轮机综合控制系统逻辑设计说明

（4）110％超速试验：首先将柜内的超速投切开关置于“电超速试验”位置。点击“110％超速试验”，系统自动进入“OPC禁止”状态，同时闭锁103%超速功能，硬件超速保护组件的动作定值为3302rpm，转速目标值自动设为3305rpm。当实际转速超过3090rpm时，103％超速保护应不动作，当实际转速超过3300rpm时， DEH即送出“转速>110%”信号至ETS系统（硬件110%）。DEH接收到ETS动作信号后将所有阀门指令清零。脱扣后“110％超速试验”自动复位。

（5）机械超速试验：首先将柜内的超速投切开关置于“机械超速试验”位置。点击“机械超速试验”，系统自动进入“OPC禁止”，点击“进行”按钮。同时闭锁110%超速功能，硬件超速保护组件的动作定值为3362rpm，转速目标值自动设为3365rpm。，当实际转速超过3090rpm时，103％超速保护应不动作，当实际转速超过3300rpm时，超速保护也应不动作，当实际转速超过3360rpm时，DEH即送出“转速>110%”信号至ETS系统（硬件110%）。DEH接收到ETS动作信号后将所有阀门指令清零。脱扣后“机械超速试验”自动复位。做此试验时需有运行人员在现场观察现场转速情况和危机遮断装置的动作情况。

（6）复位：该按钮用于复位三个超速选择和OPC禁止。点击该按钮后，转速保护恢复试验之前的定值，即103％超速保护恢复为3090rpm，110％超速保护恢复为3300rpm，且OPC禁止取消。

同时为了安全起见，任意复位条件成立都会将三个超速选择和OPC禁止清楚。复位条件：A.点击确认“复位”按钮 。 B.OPC动作。C.ETS动作。D.DEH请求停机。E.汽机脱扣。

注：“DEH请求停机”确认后，DEH向ETS发送停机请求信号，同时，系统将会把高调门、抽汽调门指令强制清零 4、机组并网

机组转速稳定在3000rpm后，在条件允许时可以进行机组并网操作。

（1）、同期条件（与）:A. 外部请求。B. 汽机转速在同期范围内（2950-3050rpm）。 当DEH满足同期投入条件时，运行人员按下“同期投入”键，界面上“同期模式”灯亮，DEH处于同期模式控制方式下，自动进入“进行”状态。同时送出“同期投入”信号至同期装置，DEH-NK根据同期装置发出的增、减脉冲信号来改变转速目标值调整转速以满足并网条件。机组并网后DEH自动退出同期控制。

（2）、在同期模式控制方式下，也可按下“同期取消”键，退出同期模式。

（3）、主变开关闭合（并网）后送三个并网号给DEH，DEH三取二判断并网后会自动进入并网后带初负荷控制。 假同期试验未做。

操作员自动条件为：手操盘在自动状态，操作员按钮自动投入。

机组由并网进入解列时，OPC动作，硬件动作2S，当转速低于3050时软件OPC恢复。

5、功率控制

南京汽轮电机（集团）有限公司 5 南京科远自动化技术有限公司

DEH-NK汽轮机综合控制系统逻辑设计说明

5.1阀位控制

机组并网后可自行带初负荷以防止逆功率运行，初负荷值可在线修改（在转速负荷参数设置画面）。机组并网后的默认控制方式为阀位控制，操作员可在参数设定面板（点击“阀位设定“按钮弹出）中设定阀位目标值、速率、阀位高低限。DEH将根据该设定值直接控制高调门的开度。 5.2功率回路控制

功率闭环时，如设定与实际功率偏差大于30％则退出功率闭环；（建议偏差大于20％时，退出功率闭环）。

功率回路投入：当机组功率回路投入后，功率PID按照功率设定值和实际功率反馈（两个功率信号进行大选）的偏差进行调整，。功率回路投入条件（与）：A.已并网；B.功率通道无全故障； C.不在遥控方式下；D.不在主汽压回路控制下；E. 无RUNBACK动作；F.主汽压保护未动作。以上条件满足则“功率回路投入允许”灯亮。点击“功率回路投入”按钮则投入功率回路。此时操作员可在参数设定面板（点击“负荷设定“按钮弹出）中设定功率目标值、升负荷速率、负荷高低限。功率PID将根据该设定值进行运算，从而控制高调门的开度。功率投入后，设定值与实际功率偏差>20％时，退出功率闭环（可调整）；

功率回路切除：当功率反馈信号故障或不可靠、人为切除功率回路、功率回路投入条件不满足时，机组退出功率回路控制，进入阀位控制模式。 5.3主汽压回路控制

主汽压回路投入：当机组主汽压回路投入后，主汽压PID按照主汽压设定值和主汽压反馈（两个信号进行大选）的偏差进行调整，。主汽压回路投入条件（与）：A.已并网；B. 主汽压通道无全故障； C.不在遥控方式下； D. 主汽压设定值与实际主汽压偏差<1.0MPa（可调整）；E.不在功率回路控制下；F. 无RUNBACK动作；G.功率优选值不小于5%额定负荷；H.主汽压保护未动作。以上条件满足则“主汽压回路投入允许”灯亮。点击“主汽压回路投入”按钮则投入主汽压回路。此时操作员可在参数设定面板（点击“主汽压设定“按钮弹出）中设定主汽压目标值、速率。主汽压PID将根据该设定值进行运算，从而控制高调门的开度。

主汽压回路切除：当主汽压反馈信号故障或不可靠、人为切除主汽压回路、主汽压回路投入条件不满足时，机组退出主汽压回路控制，进入阀位控制模式。 6、一次调频

DEH设有一次调频功能，当机组并网后，一次调频功能自动投入。(原出厂机组，设计为：当投入条件成立时，可由操作人员根据需要决定是否投入一次调频。)负荷给定值＝一次调频值＋负荷目标值；

一次调频投入条件（与）：A.转速无全故障（三取二模块优选后）；B.机组已并网； 如一次调频投入，DEH系统将自动根据频差调节负荷设定值。调频死区、上下限和灵敏度（转速不等率）可设。

南京汽轮电机（集团）有限公司 6 南京科远自动化技术有限公司

DEH-NK汽轮机综合控制系统逻辑设计说明

7、主汽压保护

DEH设有主汽压保护功能，当投入条件成立时，可由操作人员根据需要决定是否投入主汽压保护。（保护投入前先设定好保护定值）

主汽压保护投入条件（与）：A.主汽压通道无全故障；B.机组已并网。

如主汽压保护动作，DEH系统将自动按一定的速率关闭调门直至机前主汽压恢复至大于保护定值。如果功率小于10%额定负荷时主汽压仍然不能恢复，主汽压保护功能将自动退出。

主汽压力低保护动作后，高调门自动关小，当实际功率小于额定的10％时，自动退出主汽压力低保护动作。

主汽压力高保护动作时，高调门闭锁。

8、Runback功能

DEH设有RUNBACK保护功能，可由操作人员根据需要决定是否投入RUNBACK功能。 RUNBACK投入条件：A.机组并网。

RUNBACK动作条件（与）：A.RUNBACK功能投入；B.负荷大于保护目标值；C.接收到DCS的RUNBACK动作指令。

如过RUNBACK保护动作，DEH系统将自动按一定的速率关闭调门直至负荷低于目标负荷。

快减动作恢复时，负荷目标值保持动作值。

9、甩负荷保护

DEH系统并网信号消失后，立即发出OPC动作指令，快关高压调门和低压抽汽调门，并将转速目标值自动设为3000 rpm。

当转速降至小于2050rpm后，OPC动作指令撤除，高、低调门重新开启，并维持汽轮机在3000rpm转速下空转，保证汽机故障消除后能迅速重新并网。

10、负荷遥控

负荷遥控必须满足下列条件（与）：A.已并网 。B.CCS遥控请求。上述条件均满足后，按下“遥控投入”键，遥控模式灯亮，表示DEH已投入负荷遥控方式，同时送出“遥控投入”信号至CCS控制装置，表示DEH已可接收CCS来的负荷增、减脉冲，此时在DEH退出功率回路，主汽压回路，和阀位控制方式，按预先设定好的增减幅度改变调门开度来满足遥控需要。

当遥控条件不满足或人为切除遥控，DEH将退出遥控模式，进入阀位控制方式。

11、抽汽压力控制

（1）、投入抽汽回路需满足以下条件（与）：A. 实际负荷大于30％额定负荷或高调门行程（百分比）大于30％负荷时的行程（人为设定）。 B 抽汽压力信号正常，通道无全故障。C.没有软件OPC、脱扣、解列工况。

南京汽轮电机（集团）有限公司 7 南京科远自动化技术有限公司

DEH-NK汽轮机综合控制系统逻辑设计说明

（2）、首先投入抽汽准备（此时“抽汽准备投入”按钮上字变红），设定好抽汽压力值和抽汽压力变化率后，。此时抽汽PID开始运算，抽汽调门开始回关，抽汽压力值逐渐上升。（抽汽准备未投入前，抽汽PID的SP跟踪实际抽汽压力值，以防止抽汽准备投入时PID振荡）

（3）、当抽汽压力接近设定值（压力波动幅度较小）时则可投入抽汽回路。点击确认“抽汽回路投入”按钮，当抽汽回路投入字变红则表示抽汽回路已投入，高调门和抽汽调门开始进行解藕运算。

抽汽压力目标值在为未投入抽汽压力准备自动时跟踪实际压力，在准备投入后，抽汽压力目标值才可以设定。在抽汽准备投入后，抽汽门将以1％速率缓慢关小。

12、阀位限制

（1）、DEH系统提供阀位限制功能，在正常运行过程中操作员可以设定修改高调门和低抽门的最大和最小开度。

（2）、如果当前阀位指令大于高限值，系统能以一定速率将调门降到限制值。反之高限不起限制作用。

（3）、如果当前阀位指令小于低限值，系统能以一定速率将调门开到限制值。反之低限不起限制作用。

（4）、阀位高限的优先级高于阀位低限。

13、调门活动试验

（1）、DEH提供调门活动实验功能：实验投入，选择调门后，该调门缓慢关到90%，实验切除后，恢复原开度。

（2）、实验投入条件：系统在自动方式、挂闸、并网、调门全开（大于90%）、调门开度反馈无故障、实验按钮投入。

（3）、实验步骤：选择实验投入按钮后再选择所要实验的调门。

南京汽轮电机（集团）有限公司 8 南京科远自动化技术有限公司

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/dmj5.html