2号机DEH跳出自动过程浅析论文_龙仕昌

龙仕昌

(广东国华粤电台山发电有限公司 广东台山 529228)

摘要:随着计算机技术的发展及其在自动化领域中的应用,20世纪80年代,出现了以数字计算机为基础的数字式电气液压控制系统(Digital Electric Hydraulic Control System),即DEH。它是当今汽轮机特别是大型汽轮机必不可少的控制系统,是电厂自动化系统最重要的组成部分之一。因此,对DEH系统的自动过程应重点理解,及时解决系统的各类缺陷。

关键词:DEH;DEH的基本功能;DEH的控制策略。

一、过程介绍

2014年12月23日2号机组负荷500MW稳定运行,主汽压力16.3MPa,入炉煤量199t/h,汽机主控指令67%,锅炉主控指令72%。15:18集控室内照明灯突然变暗后瞬间恢复,机组DCS控制系统发一系列报警,主要有以下:

1)AB两侧送、引、一次风机电流偏差报警,循泵、磨煤机电流大报警;

2)炉膛二次风门故障报警;

3)发电机励磁报警、负序电流大报警;

主要跳闸设备

4)DEH操作员自动跳出、汽机主控自动跳出、DEH系统一次调频跳出;

5)2B空预器A十字轴承油泵跳闸,B泵连锁启动正常。

二、分析

15:18:58外网唐台甲线跳闸(后从中调得知信息),电网电压、频率突降,2号机组一次调频动作,自动进行机组负荷调整已恢复电网频率。DEH目标指令和实际负荷偏差大于60MW(10%额定负荷)触发保护跳出自动,系统处于开环控制状态,所有“自动控制”方式下的功能均不能投入。由于发电机出口电压降低,6KV母线及380V厂用电压降低,一些远端用户,尤其是开关低电压保护、过流保护动作定值设定较低的容易动作跳闸。本次故障时间较短,部分DCS数据在采集周期内无法准确捕捉到真实的数据变化:

目前机组调频采用DEH+CCS方式的控制策略,即CCS和DEH分别有自己的调频回路,DEH通过内部组态将汽轮机转速与额定转速之差通过函数计算后直接控制汽轮机调门开度(非功率控制方式下),或者在功率控制回路直接调整功率(功率控制方式下),实现汽轮机组的快速响应;同时DEH将一次调频指令传动到CCS系统中,CCS系统经过逻辑运算将叠加了一次调频的控制指令传送到CCS下的汽机主控和锅炉主控进行调门和燃料量的协调控制,这样可以避免单DEH调频下仅汽机调门动作造成主汽压力波动。即DEH系统的控制策略是将一次调频需要的负荷增量直接叠加到功率信号上,通过转速回路、功率回路、阀门管理程序来完成一次调频过程,实现一次调频的快速反应,但是这个调节过程是有差调节,调频的目标负荷与实际负荷存在偏差,需要CCS进行相应的调节,满足能量的平衡。一次调频在CCS系统中的控制目的是快速消除目标负荷与实际负荷的偏差,保证机组功率和频率达到电网要求,为了快速响应DEH系统引起的汽机调门变化,在CCS系统中,将DEH系统一次调频引起的负荷增量直接叠加到CCS控制系统中的负荷计算上。叠加了一次调频的负荷指令分别通过TM和BM进行汽机调门和入炉煤量的调整,消除负荷上的偏差,实现快速平稳动作。

2号机组的调频死区为±2rpm,负荷最大修正幅度为10%,调频响应时间为<3s。

DEH一次调频实现过程:

为防止调节信号突变或调节量过大引起汽机调门突开造成汽包水位、主汽压力等重要参数的失控,DEH指令在接受前与实际负荷进行偏差比较(目前设定为10%额定负荷),如果偏差大影响机组安全运行,DEH会自动切换到手动开路运行,由操作人员自行决定负荷变动。

三、类似过程主要的风险

(1)DEH跳出自动后机组转为锅炉跟随方式调节,锅炉燃烧调节主汽压力,由于燃烧滞后性较强会造成主汽压力大幅波动,容易引起超压。而且在燃烧热值修正投入自动的情况下,热值修正值会自动增或减,造成煤量对汽压的响应偏差更大。因此应及早解除锅炉主控自动,维持入炉煤量稳定和汽压稳定。

(2)厂用电压降低后,会造成辅机跳闸。如果电压降低较大应及时增减励磁维持发电机出口电压稳定。如果引起发电机失步或振荡短通过打磨或增减励磁将发电机拉回同步,否则及时停机。

(3)发电机出口电压降低后,发电机会自动启动强励,目前强励倍数是2.0,一般强励时间在10`20s,强励允许时间决定于转子绕组的过负荷能力,时间过长容易引起转子过热,因此强励过程应监视励磁绕组及发电机各测点温度,防止线圈烧损。

参考文献:

[1]沈士一、庄贺庆、康松、庞立云主编,《汽轮机原理》,中国电力出版社,1992-06出版。

作者简介:

龙仕昌、男、1985年01月、2008年7月毕业于华北电力大学、于神华国华粤电台山发电有限公司工作、助理工程师、从事火力发电厂集控运行专业。

论文作者:龙仕昌

论文发表刊物:《电力设备》2015年5期供稿

论文发表时间:2015/12/21

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