曹寶文

（天津中德應用技術大學，天津 300350）

升級改造后的DEH上位機調試試驗及操作步驟

曹寶文

（天津中德應用技術大學，天津 300350）

目前，普遍采用數字電液調節(jié)系統(tǒng)（DEH）對汽輪機組進行控制，以保證機組運行的安全性、可靠性和靈活性。由于原DEH系統(tǒng)的上位機備件已無法買到，為確保機組的安全穩(wěn)定運行，需要對機組進行DEH上位機的升級改造。對DEH升級改造后的系統(tǒng)調試與準備工作做了介紹和說明，對類似升級過程和系統(tǒng)日常維護具有參考意義。

DEH；系統(tǒng)升級；調試試驗

1 DEH概述

DEH是指汽輪機的數字電液調節(jié)系統(tǒng)，是汽輪機組的心臟和大腦，是分散控制系統(tǒng)（DCS）的重要組成部分。DEH系統(tǒng)的主要功能包括：汽輪機轉速控制；自動同期控制；負荷控制；參與一次調頻；快速減負荷；單閥、順序閥控制；閥門試驗；超速保護（OPC）；與DCS實現(xiàn)數據共享；運行監(jiān)控；手動控制等［1］。采用DEH控制可以提高高中壓調門的控制精度，為實現(xiàn)協(xié)調控制系統(tǒng)（CCS）及提高整個機組的控制水平提供基本保障。目前汽輪機大多都采用DEH控制系統(tǒng)。

2 DEH系統(tǒng)升級改造介紹

此次升級改造保留當前的所有I/O卡件、機柜和電源。在改造之前要確認原系統(tǒng)的最新文件配置、邏輯功能、參數和源文件，并做好原系統(tǒng)的備份工作，原系統(tǒng)的邏輯、參數、操作畫面、數據庫等轉入新的系統(tǒng)中［2］。此次升級共采購工程師站一臺，操作員站一臺，顯示器兩臺，分散處理單元（DPU）兩臺以及相應的軟件系統(tǒng)。

2.1 操作及畫面的優(yōu)化

針對發(fā)電廠方面提出的幾點改進意見，升級改造后的系統(tǒng)操作及畫面更加優(yōu)化［3］。DEH主菜單中的控制接線畫面增加了卡件端子接線圖，并將機柜中的卡件及所有I/O端子做了詳盡標識。同時，增加一個AO卡件（包括調節(jié)級壓力、轉速、負荷），用于試驗。

增加了所有閥門VP卡的調試畫面，可以查看閥門運行狀態(tài)并對單個閥門進行手動控制。歷史點包括硬線點和所有中間點，可同時調用多組實時、歷史曲線且支持拖動輸入。此外，還增加了點查詢功能，可以查看已被停掃和退出檢測的點。在邏輯圖中，畫面顏色更為豐富，通過不同顏色的線代表不同狀態(tài)，如紅色代表“1”，藍色代表被強制，“！”則表示該點為壞點。已經定位的塊以爆炸式圖標顯示。向前和向后查詢邏輯更加方便快捷。

2.2 系統(tǒng)試驗驗收

按照機組運行要求、升級技術協(xié)議和工業(yè)標準，進行系統(tǒng)試驗驗收。

2.2.1 汽機轉速控制試驗

（1）啟機檢查。

在操作員自動、旁路退出方式下進行汽機掛閘，確認閥限為100%，此時高壓調門（GV）和中壓調門（IV）慢慢全開，高壓主汽門（TV）處于關閉狀態(tài)。

設定目標轉速和升速率進行沖轉，汽機將按設置的升速率升速，向目標轉速靠近。在這個環(huán)節(jié)中要驗證目標轉速和升速率在某些區(qū)間內是不能被設定的。

（2）TV-GV切換。

轉速升至一定值后，進行TV-GV的切換操作，如圖1所示。在總覽頁面上，觀察閥切換情況是否正常。當高壓調門逐漸關閉，轉速下降后，高壓主汽門立即開到100%，此時，轉速由高壓調門控制。閥切換時間應小于等于2min。切換結束后，將轉速目標值設定為額定轉速，輸入升速率，開始升速。

（3）OPC超速試驗。

當汽機轉速穩(wěn)定到額定轉速后，可以進行OPC超速試驗。動態(tài)試驗時，設置汽機目標轉速超過OPC動作值。待轉速升到動作值，畫面提示OPC動作，所有GV、IV調門立即發(fā)關閉指令，同時轉速目標設定值降為額定轉速。當汽機轉速低于OPC動作值后，OPC信號消失，GV和IV調門重新開啟。靜態(tài)試驗時，所有GV、IV調門應立即關閉，并保持全關狀態(tài)，直至退出試驗。

圖1 閥門模式對話框

2.2.2 同期試驗及并網

檢查并網條件是否滿足，當自動同期允許信號來時，DEH總覽畫面顯示“允許自動同期”。投入自動同期，如圖2所示。汽機將根據同期裝置的增減同期信號來改變汽機的轉速設定值，使汽機轉速增加或減少。當到達同期轉速后，同期裝置自動并網。并網后負荷自動帶5%初始負荷，轉速控制自動變?yōu)樨摵煽刂啤?/p>

圖2 控制模式對話框

2.2.3 汽機負荷控制試驗

（1）功率回路投入或切除試驗

選擇“功率回路”，通過“投入”鍵和“切除”鍵來控制功率閉環(huán)回路。在投入功率回路后，汽機保證實際功率與設定功率相等。切除功率回路后，汽機只保證閥門開度。

（2）一次調頻功能試驗。

當一次調頻功能投入后，如果網頻超出了一次調頻死區(qū)，一次調頻立即動作。增加或是減少網頻，觀察一次調頻功能。

2.2.4 遙控負荷試驗

汽機接收到來自DCS的遙控請求信號后，畫面顯示“允許遙控”；當DEH條件滿足且遙控負荷設定值有效時，可以投入遙控指令，此時DEH作為執(zhí)行機構接收來自DCS的遙控功率信號。試驗時，手動強制DCS的目標負荷，觀察汽機負荷是否能跟隨變化。當切除遙控后，觀察目標值與設定值跟蹤是否會引起負荷波動。

2.2.5 單閥、順序閥切換試驗

機組帶負荷后，DEH默認進行單閥控制，畫面顯示“GV單獨運行”，可以進行單閥、順序閥的切換。在“閥門模式”窗口中選中“順序閥”，進行汽機進汽方式切換。切換完成后，畫面顯示“GV順序閥運行”，觀察閥門開度變化和負荷變化。

2.2.6 閥門在線試驗

TV單獨門桿行程活動試驗時，在DEH總覽頁面上，分別進入每個閥門的閥門試驗窗，并觸發(fā)“關”命令。因TV開度設置為90%，閥門關閉至90%，最后通過清除鍵使TV閥重新開啟至100%。GV單獨門桿全行程活動試驗時，單個GV慢慢關閉后再慢慢打開，試驗過程中其余GV則相應變化開度來維持負荷不變。中壓主汽門（RSV）門桿全行程活動試驗時，IV首先自動關閉，RSV試驗電磁閥帶電，閥門立即關閉。全關后，電磁閥失電，RSV全開。實驗結束后，IV自動開啟。IV單獨門桿行程活動試驗和中壓排汽門（CV）單獨門桿行程活動試驗與TV類似，不同的是CV試驗時閥門關閉至75%。

2.2.7 汽機手動運行模式功能試驗

退出操作員自動運行模式，將當前運行模式切為手動，此時畫面顯示“手動控制”，所有閥門保持原有開度不變，且都切為手動控制。在“手操盤”窗口內，可以通過“上升”和“下降”按鈕來手動改變TV、GV和IV閥的開度。

除了上述幾個試驗外，還包括CV排汽壓力調節(jié)功能試驗、抽汽調壓門抽汽壓力調節(jié)功能試驗以及CV手動試驗和抽汽調壓門手動試驗。

2.3 系統(tǒng)現(xiàn)場調試

硬件安裝完畢后，對系統(tǒng)進行現(xiàn)場調試。第1步應檢查上電后硬件是否運行正常，通過控制器燈和卡件燈檢查控制器和卡件狀態(tài)是否正確，通訊是否正常，供電模塊是否正常。第2步檢查各項窗口功能是否正常，包括點信息、點查詢、邏輯圖、系統(tǒng)圖、趨勢圖和報警等。第3步檢查組態(tài)功能是否正常，包括新建卡件、新建點、修改邏輯圖和修改系統(tǒng)圖等。第4步是核對測點通道、傳點以及檢查有無壞點。對于DI卡件需要短接相應端子，觀察相應點的翻轉。對于DO卡件需要強制該點，測量相應端子的通斷。對于AI卡件需要送入相應信號，觀察相應點數值［4］。對于AO卡件需要強制該點，測量相應端子輸出電流。第5步要進行控制器、網絡的冗余切換試驗［5］。拔下處于控制狀態(tài)的控制器上的網線或關閉該控制器，檢查備用控制器是否切換至在線；拔下工作站一個端口的網線，檢查工作站工作是否正常；關掉在線交換機的電源，檢查備用交換機是否切換至在線；分別關閉控制器主、輔24V DC電源，檢查控制器工作是否正常。第6步是對系統(tǒng)進行備份。最后一步是閥門的傳動與整定。整定的目的是獲得實際閥門流量特性曲線和修正閥門管理參數和控制參數。

2.4 其他準備工作

DEH在正式使用前，除了要進行控制器、網絡的冗余切換試驗和負荷測試外，還要仔細檢查各工作站操作是否正常，原系統(tǒng)功能是否完好。

3 結束語

DEH升級改造后順利并網，并網后控制系統(tǒng)運行平穩(wěn)，各項指標符合要求。本文針對DEH上位機的升級改造，將升級改造后的系統(tǒng)調試試驗過程和準備工作做了介紹和說明，可以為維護檢修人員針對汽輪機DEH系統(tǒng)的類似升級過程和日常維護提供參考資料。

［1］吳楓，李賀.秦山二期數字電液控制系統(tǒng)的升級改造［J］.儀器儀表用戶，2013，20（5）：73-75.

［2］臧旭東.從WDPF系統(tǒng)到Ovation系統(tǒng)的升級改造［J］.華電技術，2013，35（2）：50-53.

［3］朱又生.630MW機組DCS與DEH一體化升級改造［J］.江蘇電機工程，2013，32（4）：62-65.

［4］曹瑩，李云鵬，孫來雙.華能大連電廠DEH控制系統(tǒng)改造淺析［J］.東北電力技術，2014，35（12）：31-33.

［5］康樂.300MW機組DEH控制系統(tǒng)升級改造［J］.電子世界，2016（10）：135，141.

（本文責編：劉炳鋒）

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1674-1951（2016）11-0052-03

曹寶文（1986—），女，天津人，助教，工學學士，從事電力系統(tǒng)自動化研究方面的工作（E-mail：caobaowennk＠126.com）。

2016-07-26；

2016-10-17