浅谈数字式电液控制系统在联合循环机组中的应用

（广东粤华发电有限责任公司，广东广州 510731）

1.DEH控制系统的基本原理及主要功能

机组在启动和正常运行过程中，DEH接收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蒸汽压力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[1]。

机组在升速过程中（即机组没有并网），DEH通过转速控制回路来控制机组升转速，直到实际转速和目标转速相等为止。DEH具有阀门活动试验功能。机组跳闸时，置阀门开度给定信号为-5%，关闭所有阀门。DEH控制系统设有阀位限制、汽机保护等多种功能。

1.1 DEH控制系统所完成的主要功能

（1）SGC一键启动功能；（2）转速控制：过临界、870rpm暖机转速、3000rpm定速；（3）负荷控制；（4）并网带初负荷：1）高压主汽压力控制；2）中压主汽压力控制；3）低压主汽压力控制；（5）超速保护；（6）在线试验：1）ATT试验；2）阀门严密性试验（需手动强制对应逻辑）。

1.2 转速控制

在汽轮发电机组并网前，DEH为转速闭环无差调节系统。其设定点为给定转速。给定转速与实际转速之差，经PID调节器运算后，通过伺服系统控制油动机开度，使实际转速跟随给定转速变化。

轴系临界转速当前设定值为：

第一阶：6.5Hz～13.5Hz，第二阶：16Hz～47.5Hz。

1.3 摩擦检查

当实际转速达到300rpm时，运行人员手动打闸，关闭所有的调门，汽机转速逐渐下降，进行摩擦检查，完成后再设定相应的升速率及目标转速，机组重新升速。

1.4 超速保护

因该机组为单轴机组，汽轮机通过3S离合器与发电机相联，汽机转速不超过燃机转速，所以实际无法模拟汽机转速到达3240rpm。试验为修改设定值到500rpm，检查继电器动作是否正确。

DEH超速保护3240rpm，由6个转速探头组成，分成两套保护装置，每套三取二判断，任一一套跳闸则汽机跳闸。

1.5 在线试验

1.5.1 ATT试验

机组在两班制运行方式下，可以不执行主汽门、调门活动试验。机组连续运行是，应每月执行一次主汽门、调门的活动试验。

1.5.2 阀门严密性试验DEH逻辑无阀门严密性试验逻辑，需要手动强制相应逻辑进行试验。

2.DEH系统调试情况

2.1 DEH控制系统上电复原

当控制机柜安装完成，工程师站、操作员站就位，系统各预制电缆连接完成后，配合厂家代表对DEH控制系统进行了上电复原。对安装单位的机柜安装验收报告、接地系统安装验收报告进行了检查。

DEH系统所用的24V直流电源取自DCS电源柜，源头为220V交流电源由双路电源供电，交流电源一路取自热控UPS电源，另一路取自保安段电源。这样，两路电源相互独立，以防止其中一路电源消失导致保护系统失灵和误动作。首先，检查了DEH的外部供电线路，并测量了外部的供电电压等级。然后对DEH的内部供电线路进行检查，即AP、各卡件的供电回路，在正确无误后，由厂家逐一对他们进行了电源恢复[2]。在工程师站、操作员站的电源系统正常后，由厂家对其进行了软件的恢复。

在整个DEH控制系统的软、硬件恢复后，对DEH系统的I/O通道进行的校验，通过施加不同的类型的模拟信号及对DEH系统的输出点进行强制，检测了DEH系统I/O通道的精度及I/O卡件至接线端子排的接线正确性。转速校验记录参照DEH系统通道校验记录表。

2.2 DEH系统冷态调试

2.2.1 接线检查

在DEH长途运输过程及在电厂安装过程中，DEH控制柜内的接线及电缆可能会产生一些松动，因此在信号检测和调试之前，进行接线检查是必须的。机柜与机柜之间或机柜内部连线，根据厂家提供的内部连线图，逐个检查，紧固了有松动的端子。

电缆检查：所有电缆完好无破损，电缆内信号线两端均导通，且线与线之间以及线与电缆屏蔽层之间绝缘良好。所有电缆的空余芯和屏蔽层均按接地要求在控制屏内接地，并且接地良好。根据机柜接线端子图，检查了所有外部信号接线，有问题和错误的接线进行了改正。检查机柜内原有接线是否松动，并根据端子号将松动的线接紧。

2.2.2 电源地线检测

装置上电前，对电源、地线的安装连接进行了全面仔细的检测。（1）接地电极检测。在装置上电前对接地电极的阻抗进行测试。经测试，接地电阻的阻抗小于1欧，符合接地电阻的要求。（2）电源测量。电源测量包括电流测试、电压测试、阻抗测试。

2.2.3 阀门调整

（1）测量了伺服阀及LVDT的电阻，防止线圈有问题。（2）检查了高压主汽门、中压主汽门、低压主汽门限位开关的动作正确性。（3）联系机务专业，将EH油系统开启至正常，通过DEH的阀门校验画面，对阀门的LVDT零位和满度进行调整定位。

2.2.4 控制逻辑及参数修改

对各模拟量测点的量程和DCS之间的测点进行了检查、核对及量程修改。并提出意见，由上海电气调试人员对部分不合理参数进行了修改。

2.3 与其他系统联调

在静态试验时，机组跳闸，超速试验等功能都进行了静态联调试验，将遇到的问题一一解决，最后所有功能均正常，可以将DEH投入运行。

3.DEH系统整组启动调试

随机组运行需要投入电调系统各功能，与汽机人员一起逐项检查系统功能的正确性。在初次冲转、暖机、并网、带负荷时，对过程参数的记录曲线进行监视，精确调整电调系统相应的调节闭环系统动态参数，优化调节品质。并注意状态切换时，其他辅助系统的联锁和变动情况[3]。

在机组整组启动过程中及168h试运行前，对以下功能逐一进行的投运及试验：（1）阀门严密性试验；（2）超速保护试验；（3）ATT试验；（4）50%甩负荷试验；（5）100%甩负荷试验。

4.调试中发现的问题及解决

（1）在汽机阀门整定过程中，发现设计图纸、机柜图纸、就地图纸、逻辑测点均不对应，后来去上海电气厂家沟通，以就地图纸为准，重新联系施工单位接线，配合厂家修改逻辑，最终完成汽机阀门整定调试；（2）在整套启动调试初期，汽机冲转参数没有数据，经过与机务专业多次尝试，最终确定汽机冷、温、热态冲转参数，并经过后续启动验证参数的可用；（3）调试过程中发现DEH无仿真逻辑，经过与厂家沟通，确认该型号DEH无仿真逻辑。所以在启动前，对照资料仔细检查逻辑，保证汽机冲转一次成功；（4）在调试过程中发现，DEH没有阀门严密性试验逻辑，但严密性试验是甩负荷试验前必须完成的试验，经过与上海电气厂家沟通，确定通过强制相关逻辑完成严密性试验的方案，并最终顺利完成阀门严密性试验；（5）由于工期原因，经过与业主、监理、厂家沟通后，暂时不进行ATT试验。建议后续对机组补做ATT试验。

5.结论

黄埔电厂天然气热电联产工程项目1号机组整组启动过程中及168h试运行前，DEH系统的各种功能逐一进行的投运及试验，均达到原设计要求。该机组已于2020年01月05日通过168h满负荷试运，经过168h满负荷试运行，证明黄埔电厂天然气热电联产工程项目1号机组汽轮机与其配套的DEH控制系统能可靠地对机组进行控制与保护，满足生产运行要求。