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东方电气自动控制工程有限公司培训教材 汽轮机数字电液控制系统 培训教材 Turbine Digital Electric Hydraulic Control System 中国东方电气集团 东方电气自动控制工程有限公司 内 容 提 要 本教材是为适应DEH数字电液控制系统（高压抗燃油电液控制系统，以下简称DEH）的培训而编写的，本教材着重介绍控制系统的原理、系统构成、控制功能、操作指导、接地要求、检测调试、故障诊断及分析等。 本书适用于电厂运行、维修人员学习使用，也适用于我公司经营、服务、管理、生产人员学习使用。  目 录 1 控制系统原理 1 2 控制系统的构成 8 3 控制系统主要功能 13 4 主要控制画面和操作 16 5 系统接地 25 6 电源连接 27 7 外部信号连接 29 8 检测与调试 31 9 系统功能检查 34 10 故障诊断及分析 36 11 开箱及设备安装 39 前 言 东方电气自控公司（原东方汽轮机厂自控开发处）为适应大机组提高自动化水平的迫切要求，从1983年起就在借鉴国外大机组先进控制技术的基础上，率先积极自主开发汽轮机DEH数字电液控制系统（电液并存型低压油系统）。曾先后设计和生产了六十多台电液并存型DEH控制系统，为35MW、50MW、200MW、300MW等冷凝、供热和空冷机组配套，并有十三套DEH控制系统随机组出口，十余年来，我们不仅积累了丰富的设计、生产和调试经验，还培养了一支实力雄厚、训练有素的汽轮机控制工程技术队伍，保证了设备的调试、安装及投运。确保了产品的售前、售中及售后的全方位服务。 上世纪90年代，东汽以技贸结合的方式，与日立公司合作设计生产600MW汽轮机。学习并参与了与其配套的DEH数字电液控制系统（高压抗燃油电液控制系统）的设计和调试工作，从而为我公司300MW机组全电调DEH控制系统的开发打下了坚实的基础。遵照前机械部、能源部领导的部署和专家的意见，1993年起东汽又与美国ETSI公司（贝利集团）联合开发300MW机组DEH数字电液控制系统（高压抗燃油电液控制系统）。在我公司参与系统设计及应用软件设计的基础上，生产出了具有九十年代国际先进水平的DEH数字电液控制系统（高压抗燃油电液控制系统）。其电气硬件采用INFI90 OPEN分散控制系统，液压硬件采作高压抗燃油为介质。我们还建成数字仿真器及油动机阀门总装试验台，以便出厂前能进行全面的仿真试验。 时至今日，我公司已投运的全电调300MW新机组已近百台，采用同样控制方式进行的125MW、200MW及300MW老机组改造已在徐州电厂、姚孟电厂、鹤璧电厂、能港电厂、沙岭子电厂、黄埔电厂等投运成功。 为了给安装、检修及运行人员提供DEH系统的基础知识，特编写此教材。本教材仅供培训用，不能代替相关技术资料及图纸。 编 者 二00二年十二月 控制系统原理 DEH的主要任务就是调节汽轮机的蒸汽转矩，使之维持等转速运行，与外界负荷相适应。在讨论汽轮发电机组的控制控制系统时，通常将汽轮发电机轴系看作一个整体旋转刚体，建立一个系统较为完善的数学模型，然后对该系统进行较准确的分析和设计。汽轮机控制系统设计的依据就是转子的能量平衡方程式，大家都知道转子的转动方程为： J×dω/dt = MT -MG -Mf (2-1) 式中：J—汽轮发电机组转子的转动惯量(Kg.m.s2 ) ω—转子的旋转角速度(s-1 ) MT—汽轮机蒸汽转矩(N.m) MG—发电机电磁转矩(N.m) Mf—各种阻力矩(N.m) 转动惯量对于特定的机组安装完成后，即为一常数，DEH要控制的转速n与角速度ω成正比。 ω=2πf=2πn/60 其中：f—频率(s-1) n—转速(r/min) 由汽轮机工作原理知，蒸汽转矩MT 为： MT =4.73×D×H0×η0e/n (N.m) (2-2) 式中：D—进入汽轮机的蒸汽流量(Kg/h) H0—绝热焓降(KJ/Kg) η0e—汽轮机相对效率 n—转速(r/min) 发电机电磁转矩MG，它主要取决于负载的特性，可表示为： MG =K1+K×n+K3×n2 (2-3) 式中，K1，K2，K3为随机变量，且均为正值。 各种阻力矩Mf，它与转速、真空、轴系油温等很多因素有关，可视随转速增大的随机变量。 图1 表示汽轮机和发电机的转矩特性，其中曲线MT1 及曲线MT2表明了蒸汽轮机转矩和转速的关系曲线，称为汽轮机的内特性。曲线MT1 及曲线MT2 对应于两个不同的进汽量。其中曲线MG1 及曲线MG2表明了发电机阻力转矩和转速的关系曲线，称为发电机的特性。曲线MG1 及曲线MG2 对应于两个不同的电负载。曲线MT1