汽機主控

汽機主控是指在大型汽包爐以及直流爐的機組中起接受外部負荷要求指令，並發出使機爐調節系統協調動作的指揮信號的控制系統。汽機主控迴路相當於負荷指令處理迴路(單元主控)與DEH系統(電液調節系統)之間的接口，通過DEH系統改變汽機調汽門開度，使進入汽機的蒸汽量與機組的負荷指令相適應，從而協調機爐之間的能量需求。

基本介紹

• 中文名：汽機主控
• 外文名：Turbine Master
• 學科：熱力學
• 分類：機組控制系統
• 作用：接受外部負荷要求指令並協調機爐
• 套用：大型機組控制系統

組成與功能

1.掛閘
　　

掛閘是使汽輪機的保護系統處於警戒狀態的過程。當有“停機”和“所有閥關”信號時，操作員按下“掛閘”按鈕，可使汽輪機掛閘。當有以下條件出現時，表明汽輪機已掛閘。

汽機主控迴路和汽機的控制接口是汽機數字電液控制器

(1)危急遮斷器滑閥在上止點；

(2)透平保全油壓建立，壓力開關PS4、PS5、PS6閉合；

(3)薄膜接口閥關閉；

(4)主汽閥上高壓保全油壓建立，且危急遮斷器滑閥上腔室油壓建立，即壓力開關PS3閉合。

2.自動整定伺服系統靜態關係

整定伺服系統靜態關係的目的是使油動機在整個行程上均能被伺服閥控制，使閥位給定與油動機的升程滿足以下關係： 給定0～100%→升程0～100% 為保證此對應關係有良好的線性度，要求油動機上作反饋用的線性差動變壓器LVDT在安裝時，應使其鐵芯在中間線性段移動。在汽輪機啟動之前，DEH可同時對8個油動機快速地進行整定，以減少調整時間。機組併網後，也可對8個油動機進行分別整定。

3．啟動前的邏輯控制

DEH系統採集高壓內缸上半調節級後的金屬溫度，自動判斷機組的啟動狀態；採集高壓內缸、主汽閥閥殼的溫度，自動判斷是否需要預暖，若需預暖，發出預暖請求信號，當預暖滿足要求時，發出預暖完成的狀態信息；根據旁路的投入情況及機組的狀態，自動選擇啟動方式。

4．轉速控制

在操作員自動方式下，由操作員給出目標轉速、升速率，電液調節系統通過計算給出每個周期的給定值，並與實際轉速求偏差進行PI運算，通過調節系統使實際轉速與給定轉速相等。電液調節系統可以判斷機組轉速是否處於臨界轉速區，若在臨界轉速區，自動提高升速率，可實現快速過臨界。根據機組的啟動要求，可實現定速暖機。升速到額定轉速時，可投入同期，使機組併網。

5．負荷控制

機組升速到額定轉速後，同期併網，進入帶負荷階段，負荷控制是電液調節系統最主要、最基本的功能。在負荷控制方式下，電液調節系統可實現如下功能。

(1)併網帶初負荷； (2)升負荷，暖機； (3)定-滑-定升負荷； (4)調節級壓力反饋控制；

(5)負荷反饋控制； (6)主汽壓力反饋控制； (7)一次調頻； (8)CCS控制； (9)高負荷限制；

(10)低負荷限制： (11)閥位限制； (12)主蒸汽壓力限制； (13)快卸負荷。

6．疏水控制

電液調節系統根據機組的實際功率發出疏水控制指令，當機組負荷大於10%時，發出關閉高壓疏水的指令；當機組負荷大於20%時，發出關閉中壓疏水的指令；當機組負荷大於30%時，發出關閉低壓疏水的指令。

7．單閥/順序閥轉換

為了提高機組運行的熱經濟性和減小機組的熱應力，本機組採用閥門管理方法。電液調節系統根據運行人員的指令及機組運行狀態選擇單閥或順序閥運行方式，並在相互切換時，儘量減小負荷的波動。

8．超速保護和負荷不平衡保護

電液調節系統實時採集機組的轉速、中壓排汽壓力及主開關狀態；當發生103%超速時，則迅速動作超速限制電磁閥，關閉所有調節閥及蝶閥，使機組的轉速儘快穩定在額定轉速；當發生110%超速時，發出跳閘汽輪機信號，使機組跳閘；當友生負荷不平衡工況時發出中調閥快關指令，使機組的機械功率與電功率儘快趨於一致。

9．線上試驗
為了保證保護系統、控制裝置動作的可靠性，設定線上試驗功能。它包括噴油試驗、高壓遮斷電磁閥試驗、閥門活動試驗，以及電超速保護試驗和機械超速保護試驗等。

10．ATC應力控制

汽輪機自啟動(ATC)控制的核心是應力控制，原則上講，自啟動功能可實現機組從盤車狀態到沖轉、同期、併網、帶負荷的全部操作，無需運行人員干預。汽輪機自啟動ATR程式有兩種運行方式：控制方式和監視方式。在控制方式下，ATR將承擔選擇設定點，選擇加速率等任務，這是在無運行人員的干預下進行的，所有的狀態信息將顯示在CRT。上並由印表機打出。在監視方式下，ATR僅限於監視變化的參數並列印相關的報警信息，給運行人員的操作提供參考，汽輪機的沖轉、同期等則要求運行人員的干預。

11.控制方式切換
DEH有三種控制方式：手動、半自動和全自動。由低級向高級控制方式切換時必須有運行人員的干預；而由高級向低級方式切換時，可自動實現，不一定必須有運行人員干預。 DEH剛上電時，首先進入緊急手動方式，自檢後HSS無故障則進入手動方式。在手動方式下，與自動控制有關的許多功能均不能投入。若條件允許，操作員發指令後可切換到自動方式，在自動方式下可以切換到ATC方式。機組運行中一般選擇自動方式。

相關技術改造

改造要點

(1)保留全部液調設備，作為電調的可靠備用，確保對機組的正常監視與操作。

(2)保持原有的模擬控制迴路和邏輯控制迴路。

(3)與APS和APC的接口迴路不變，保持啟動過程和正常運行中子迴路的功能。

(4)與報警迴路、機組連鎖保護迴路的輸人輸出信號不變。電調故障時，自動切到液調的保護功能不變。

(5)裝置輸人電源不變，2路AC 110 V電源(CVCF電源和控制電源),1路DC 110V。

(6)引人部分測點信號，強化監視功能。

(7)採用CRT為主的操作站(兼有工程師站功能)，加強監視、增強操作和故障點的透明度，便於維修和調整。

(8)增設EOST(電超速)、OPC(負荷預測)、主汽壓力低RB、低真空RB, MOST(機械超速試驗)、熱應力控制等迴路，強化了功能。

(9)控制系統部分主要設備全部更新。

(10)增設模擬機，便於檢查程式和邏輯，進行全過程的啟動模擬試驗。

(11) CRT全部採用中文顯示界面，便於維護與操作。

改造範圍

1. BTG盤上操作盤更新

(1)保持原有的全部操作切換、顯示和指示功能。

(2)新增設備與功能

1) 12隻閥開度指示計(1~8號調門、主汽門、再熱器調門)。

2)電調運行指示燈。

3)冷態、溫態、熱態、極熱態啟動狀態指示燈、脫扣試驗指示燈和模擬試驗指示燈。

4 ) DEH輕故障、重故障報警燈，電源系統輕故障、重故障報警燈。

5) EOST,OPC、主汽壓力低RB、真空低RB保護動作指示燈。

6)主汽壓低RB、真空低RB切投按鈕、熱應力控制切投按鈕。

7) MOST方式按鈕和增速按鈕。

8)警報復置按鈕和燈試驗按鈕。

2. 2隻控制盤更新

1號新盤主要用於DEH部分，2號新盤主要用於液調控制部分。

3.增設CRT顯示的操作站

兼有工程師站的功能，配有顯示器和硬拷貝，可以進行操作、顯示列印和記錄等功能。

4.外圍主設備更新

(1)調換13台壓力、差壓變送器。將原有日趨老化的橫河矢量變送器改為新型的智慧型變送器(帶有指示表)。

(2)調換主汽門控制器、主調速器、負荷限制器的3隻同步電機。

(3)調換用於主汽門控制迴路、調門控制迴路的力矩電機。

(4)調換主汽門電調控制遮斷閥和調門電調控制遮斷閥。

5.汽機本體上設備變動

調換8隻調門開度檢測器;增裝左右主汽門開度檢測器;增裝左右再熱調門開度檢測器;增裝汽機脫扣試驗手柄位置開關;電動脫扣電磁閥管路變動，並將專用電磁閥改為通用，能常通電的電磁閥;調換主汽門、調門E/H轉換器。另外，為熱應力控制與增強監視透明度，新增10點輸入信號。

改進系統特點

(1)具有CPU雙重化、電源雙重化、網路雙重化，提高了系統的可靠性。

(2)增加了部分測點與OPS，增強了對液調部分監視的透明度，增強了電調控制監視的透明度，加上裝置具有自診斷功能，可很快找出故障點及原因，及時進行處理。

(3)具有網路結構，對以後的APS,DCS等設備改造擴展很方便。

(4)液調部分控制邏輯用DC24V繼電器實現，與DEH部分完全分開，充分保證其後備作用。

(5)具有模擬機、邏輯檢查與系統調試都很方便。

(6)用IDOL.構成主要的軟邏輯控制迴路，減少硬體卡片，減少檢修的工作量。

(7)工程師站的功能，很方便地進行線上監視、調整和修改。

(8)與3號機DEH,DCS系統完全一致,可做到備件統一，有利於維修操作人員掌握。