数字电液调节系统在发电厂的应用

谭丽

摘 要：数字电液系统随着计算机技术的不断发展，基于微处理器的DEH在发电厂控制中得到了广泛应用，结合汽轮机厂联合开发，数字电液系统或调速系统应用技术已逐步成熟，本研究主要就数字电液调节系统在发电厂中的应用进行深入探讨。

关键词：数字电液调节系统 发电厂 应用

中图分类号：TP29-A7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）07（a）-0023-02

数字电液调节系统用于在隔离装置中调节涡轮在各种负载下的速度，以在电网中工作时根据频率需求调节负载，控制汽轮发电机组，以防止和保护涡轮机超速。数字电液调节系统在发电厂的应用中允许对各种安全保护进行在线测试。

1 数字电液调节系统基本概况

1.1 数字电液调节系统管理类型

数字电液调节系统在发电厂中的应用需视具体情况而定，其管理类型包括稳压式、机械式、调速型液压等。稳压式数字电液调节系统通过改变控制阀位置来进行管理，使得控制阀上游压力保持恒定。可变压力模式在初始阶段中控制阀处于全开位置，变电厂汽轮机控制阀上游的压力与负载要求成比例变化。恒压模式的运转比变压模式快得多，但恒压导致更多的电力损失。机械式数字电液调节系统通过机械连杆驱动控制阀，变频器是机械式离心调速器，若为水力机械则可借助离心调速器将传感器连接到一个液压系统，使得信号扩大，从而启动控制马达。三级调速型液压系统，其管理体系中速度传感器为一种离心泵，它的排出压力与速度的平方成正比。该信号被发送到液压转换器，液压转换器产生与阀打开或者关闭成比例的信号。在将其应用于发电厂控制电机之前，该信号需要经过修改整合，所产生的信号经过电子和电气处理后被馈送到电液转换器，该电液转换器将电信号转换成液压信号。

1.2 数字电液调节系统旁路调节

数字电液调节系统旁路调节主要在高压条件下运行，适用于叶片尺寸小的小容量涡轮机。需由供给第一级的正常控制阀来满足达到电荷负载，对于较高的负荷，为了提供由于叶片尺寸小而无法提供的更多蒸汽，额外量的蒸汽设计为绕过初始高压级被供给到涡轮的中间部分，这一过程可能导致操作问题。旁路调节通过改变蒸汽量来实现，这进一步通过改变控制阀的位置来实现，蒸汽的任何节流都会导致损失。在调节系统中，随着蒸汽量的变化，蒸汽的质量也随之变化。旁路调节中所有阀门同时打开或关闭，且在一起关闭时其为全弧进气涡轮，最适合满负荷或基于负荷的设备操作，阀门随后打开或关闭或者按顺序进行则为一个部分弧进气涡轮，适用于低负荷或变负荷汽轮机，并且在部分负载下可能有操作问题。汽轮机调节在电网中更敏感，因此将分担更多负荷，反之亦然，通常基础负荷设备旁路调节较高，峰值负荷设备调节较小。

1.3 数字电液调节系统闭锁复位

数字电液调节系统闭锁复位是维持汽轮发电机组功能正常执行的重要结构，发电厂控制的现代汽轮发电机组是中间再热机组系统，即一个发电单元与一台汽轮机一起运行，因此，为了实现二次调频，不仅要适当改变闭锁复位控制系统的负荷设定点，还要适当改变发电厂控制系统的负荷设定点，以保证发电厂有足够的电能运行。供油电磁阀通电，高压安全油回油箱的回油关闭，继系统发出信号，高压安全油压力增大，同时高压跳闸电磁阀通电。该汽轮机启动方式为机组启动，采用液压执行机构驱动，定位精度高。数字电液调节系统闭锁复位的速度将随电网负载而变化。在调节系统的测速回路中，实际速度与额定速度进行比较后，为确保设备安全运行，液压系统还配有多套保护组件，包括紧急跳闸装置、测试电磁阀、跳闸电磁阀超速限制和电磁阀汽轮机启动。热态启动自动判断是对转子进行加热的过程，为了降低启动过程中的热应力，对不同的初始温度采用不同的启动曲线。每次关闭开关时，数字电液调节系统将根据调节系统中高压内壳内上壁温度自动识别机组的热状态。

2 数字电液调节系统在发电厂的应用

2.1 数字电液调节系统在发电厂的速度控制

数字电液调节系统在设定目标速度后，给定速度将以指定的提升速度接近目标速度。当它进入临界速度区时，上升速度将自动提升，快速通过临界速度区。在升速过程中，汽轮机通常需要中速或高速暖机，以降低热应力。数字电液调节系统目标转速除操作人员通过设定目标转速外，可自动设定目标转速。发电厂汽轮机刚闭锁时，目标为断路器开断时的当前转速；发电厂汽轮机跳闸时，目标为零。当目标超过上限时，目标速度在同步过程中确定，会随着同步信号的增减而变化；如果目标错误地设置在关键区域，则应将其更改为指定的临界值。

2.2 数字电液调节系统在发电厂的负载控制

负荷控制机组达到恒速后增加负荷与正常控制负荷同步，通过与自动同步装置的接口，数字电液调节系统可以接收来自自动同步装置的增减信号，立即增加设定值并控制机组速度实现快速同步，使发电机带初始负荷运行，避免反向功率。由于负荷反馈在发电厂初期未投入使用，应利用主蒸汽压力修正设定值。当汽轮发电机组发生故障时，快速减负荷可以迅速减小阀门开度，释放部分负荷，防止故障恶化。回退功能投入使用后，当数字电液调节系统收到开放回退信号时，总阀位参考值将在原有值的基础上以相应的变化率下降，直到开放回退信号消失，或回退功能关闭，或参考值下降到相应级别的下限。同时，目标和设定点，即相当于总阀门位置参考值，也将相应降低。负荷极限是高负荷极限和低负荷极限，其极限值由操作员设定。高负荷限制如果由于某种原因在一定时间内降低汽轮发电机组负荷，运行人员可将高负荷限制值设置在低负荷限制值以内，使汽轮机负荷点始终低于限制值。高负荷限制值不得低于低负荷限制值，当实际负载高于高负载限制值时，高负载限制被激活，切断负载反馈自动退出模式，设定值始终高于与限制有关的值。数字电液调节系统总阀门位置的设定值应采用载荷参考值或该限制值，以较小者为准。为防止阀位跳动，阀位限制值设有变化限制。

2.3 数字电液调节系统在发电厂的超速保护

数字电液调节系统的超速保护对于发电厂的正常运转至关重要，主蒸汽压力低保护功能当发电厂系统因某种故障而不能维持主蒸汽压力时，可通过关闭控制閥的开度来减少蒸汽流量，从而减缓主蒸汽压力的降低，实现超速保护模式。数字电液调节系统超速保护有助于在关闭模式压力信号故障、高或者低负荷限制、回退动作系统处于“手动”模式的情况下稳定发电厂电力。在自动模式下超速保护系统主蒸汽压力高于额定值，主汽压力信号为正常主汽压力限制加电默认值，当关闭该模式时，操作员可将该限制值设置在额定值区域范围内。超速保护模式投入使用时，如果主汽压力低于规定值，则主汽压力限制发电系统，设定点将根据开始的限定点下降。同时，目标和设定点，即相当于总阀门位置参考值，也将相应降低。如果主蒸汽压力再次上升到极限值以上，设定值将停止下降。如果主蒸汽压力未能返回，当总阀门位置参考值减小，设定值将停止下降。当主汽压力限制调速时，自动关闭负荷反馈和主汽压力反馈将启动超速保护装置。

3 结语

数字电液调节系统在发电厂的应用已较为普遍，为有效提高其综合利用率，需要结合发电厂具体情况下的速度和电荷负载进行调节，以最大限度适用于发电厂的实际设备运转。数字电液调节系统的应用需要结合发电厂整体的运转模式，协调控制操作，完善数字电液调节系统的自动控制功能，确定机组目标负荷值。

参考文献

[1] 张建阳，董光辉.数字电液调节系统在发电厂的应用[J].电工技术，2012，23（1）：146-147.

[2] 秦易刚，郑子成.数字电液调节系统在发电厂的应用[J].电工技术，2011，14（1）：78-79.