張曉剛

摘 要:電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)后,周率變化快,單純靠值班員的監(jiān)視調(diào)整,很難滿足區(qū)域聯(lián)絡線負荷與中調(diào)給定負荷偏差小于3%的要求。實施DEH(數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)) 可提高機組整體的可控性,為電網(wǎng)實施AGC打下基礎。AGC即電力系統(tǒng)頻率和有功功率自動控制系統(tǒng),又稱為自動發(fā)電控制?？商岣唠娔苜|(zhì)量,滿足電能供需實時平衡,提高電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性,減少調(diào)度運行人員的勞動強度。

關鍵詞:電廠;汽輪機;DEH;改造

中圖分類號:TU271.1文獻標識碼:A文章編號:1672-3198(2009)16-0304-01

1 汽輪機改造前控制原理說明

(1)#1機改造前的調(diào)節(jié)原理。

#1機原采用二級放大全液壓調(diào)試系統(tǒng),即當轉速增加(或外界負荷減少,周率上升),徑向泵(主油泵)出口壓力油壓升高,作用于壓力變換器的下部,引起壓力變換器的活塞向上移動,下部的泄油孔變小,壓力油經(jīng)過節(jié)流孔減壓后的脈沖油壓升高,錯油門滑閥上移,壓力油經(jīng)錯油門滑閥進入油動機下部,油動機活塞上移,關小調(diào)門,降低轉速。

(2)#2機改造前的調(diào)節(jié)原理。

#2機改造前的調(diào)節(jié)原理為:當轉速升高,彈性調(diào)速器因離心力作用向外升張,擋油板右移,間隙增大,液壓隨動滑閥兩端的液壓力變化,隨動滑閥右移,帶動分配滑閥右移,左側的油口開大,脈沖油壓下降,油動滑閥(錯油門)向下移動,壓力油進入油動機活塞的上部,推動活塞向下,關小調(diào)門,當油動機活塞向下移動時,推動反饋滑閥向左移動,加大反饋滑閥的進油口的面積,使脈沖油壓上升,使油動機滑閥,油動機回到中間位置,油動機停止運動。當轉速降低時,其過程相反。通過同步器也可以改變分配滑閥的位置,使得油動機移動,改變調(diào)門的開度,增減機組的出力。

2 #1、#2機純液壓調(diào)節(jié)存在的問題

(1)#1轉速測量部件為脈沖泵,轉速測量信號為脈沖油壓,脈沖油壓與轉速的平方成正比,低轉速時的脈沖油壓微乎其微,在低轉速下無法做到轉速的閉環(huán)控制,調(diào)速系統(tǒng)一般在2750rpm—3200rpm才參與工作;#11機錯油門采用機械彈簧滑閥,端為不變化的力,一端為變化的力,這樣的壓力油油壓變化時(油動機快速移動時)會產(chǎn)生一種寄生反饋,這種寄生反饋會產(chǎn)生正和負的反饋作用,是油動機工作不穩(wěn)定的一個重要因素;在本系統(tǒng)中的油動機、脈沖油壓力降低時為開汽門方向,升高時為關汽門。也就是若油管破裂,墊片漏油造成脈沖油壓下降時,汽門向開啟的方向運動,不符合安全設計的原則;純液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng),不能實現(xiàn)發(fā)電機功率、主蒸汽壓力等的閉環(huán)控制及自動發(fā)電的AGC控制。

(2) #2機彈性調(diào)速器連接在主油泵上,主油泵軸又經(jīng)彈性聯(lián)軸器由汽機轉子帶動,汽機轉子在啟動和變工況運行時容易產(chǎn)生軸向串動,因而引起調(diào)節(jié)系統(tǒng)和機組負荷的波動。調(diào)速隨動滑閥、分配滑閥、反饋滑閥容易卡澀,使油動機在加減負荷過程中產(chǎn)生突跳。同步器馬達不易控制,使負荷的遠方控制不能準確到位。

3 #1、#2機DEH改造方案

(1) #1機的調(diào)節(jié)閥的錯油門原為機械彈簧式的,改為液力彈簧式;主汽門改造增加電動執(zhí)行機構一套,掛閘后主汽門能自動開啟,用磁阻發(fā)訊器替代脈沖泵,實現(xiàn)大范圍轉速測量,用DDV電液轉換器替代同步器、壓力變換器、啟動閥等直接產(chǎn)生脈沖油壓,控制油動機滑閥及活塞。由安裝在油動機活塞上的LVDT實施位移反饋,由此形成一個電液隨動系統(tǒng)。

(2) #2機保留原有的供油裝置及主油泵,機組啟動時用高壓啟動油泵供油,壓力油經(jīng)雙聯(lián)過濾器過濾后向電液轉換器供油,取消原系統(tǒng)中的同步器滑閥,隨動滑閥(調(diào)速滑閥),分配滑閥,油動機反饋滑閥的液壓部件及控制油路,用磁阻發(fā)訊器作為測速元件來實現(xiàn)大范圍轉速測量,用DDV電液轉換器替代同步器滑閥,隨動滑閥(調(diào)速滑閥),分配滑閥等直接產(chǎn)生脈沖油壓,控制油動機滑閥及活塞。由安裝在油動機活塞上的LVDT實施位移反饋,由此形成一個電液隨動系統(tǒng)。其工作原理圖如下:

如上圖所示:伺服控制系統(tǒng)由閥門伺附控制卡(VCC)、功放卡、電液轉換器(DDV閥)、油動機、LVDT等構成。DEH控制器將發(fā)電機的轉速、功率、主汽壓力以及其它狀態(tài)信號處理后,輸出閥門開度指令信號。通過閥門伺服控制卡,經(jīng)功率放大后去控制電液轉換器,由轉換器轉換成相應的控制油壓信號,控制油壓送入相應的油動機以控制各個閥門的開度,從而改變機組的轉速或功率。

(3)改造后DEH具有的功能。

DEH系統(tǒng)主要功能包括:汽輪機轉速控制;負荷偏差調(diào)節(jié);參與一次調(diào)頻;燃機、汽機協(xié)調(diào)控制;快速減負荷;主汽壓控制;閥門試驗;輪機程控啟動;OPC控制;甩負荷及失磁工況控制。