譚麗

摘 要：數(shù)字電液系統(tǒng)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，基于微處理器的DEH在發(fā)電廠(chǎng)控制中得到了廣泛應(yīng)用，結(jié)合汽輪機(jī)廠(chǎng)聯(lián)合開(kāi)發(fā)，數(shù)字電液系統(tǒng)或調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)已逐步成熟，本研究主要就數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)在發(fā)電廠(chǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行深入探討。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng) 發(fā)電廠(chǎng) 應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TP29-A7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）07（a）-0023-02

數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)用于在隔離裝置中調(diào)節(jié)渦輪在各種負(fù)載下的速度，以在電網(wǎng)中工作時(shí)根據(jù)頻率需求調(diào)節(jié)負(fù)載，控制汽輪發(fā)電機(jī)組，以防止和保護(hù)渦輪機(jī)超速。數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)在發(fā)電廠(chǎng)的應(yīng)用中允許對(duì)各種安全保護(hù)進(jìn)行在線(xiàn)測(cè)試。

1 數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)基本概況

1.1 數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)管理類(lèi)型

數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)在發(fā)電廠(chǎng)中的應(yīng)用需視具體情況而定，其管理類(lèi)型包括穩(wěn)壓式、機(jī)械式、調(diào)速型液壓等。穩(wěn)壓式數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過(guò)改變控制閥位置來(lái)進(jìn)行管理，使得控制閥上游壓力保持恒定?？勺儔毫δＪ皆诔跏茧A段中控制閥處于全開(kāi)位置，變電廠(chǎng)汽輪機(jī)控制閥上游的壓力與負(fù)載要求成比例變化。恒壓模式的運(yùn)轉(zhuǎn)比變壓模式快得多，但恒壓導(dǎo)致更多的電力損失。機(jī)械式數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過(guò)機(jī)械連桿驅(qū)動(dòng)控制閥，變頻器是機(jī)械式離心調(diào)速器，若為水力機(jī)械則可借助離心調(diào)速器將傳感器連接到一個(gè)液壓系統(tǒng)，使得信號(hào)擴(kuò)大，從而啟動(dòng)控制馬達(dá)。三級(jí)調(diào)速型液壓系統(tǒng)，其管理體系中速度傳感器為一種離心泵，它的排出壓力與速度的平方成正比。該信號(hào)被發(fā)送到液壓轉(zhuǎn)換器，液壓轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生與閥打開(kāi)或者關(guān)閉成比例的信號(hào)。在將其應(yīng)用于發(fā)電廠(chǎng)控制電機(jī)之前，該信號(hào)需要經(jīng)過(guò)修改整合，所產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)過(guò)電子和電氣處理后被饋送到電液轉(zhuǎn)換器，該電液轉(zhuǎn)換器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成液壓信號(hào)。

1.2 數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)旁路調(diào)節(jié)

數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)旁路調(diào)節(jié)主要在高壓條件下運(yùn)行，適用于葉片尺寸小的小容量渦輪機(jī)。需由供給第一級(jí)的正常控制閥來(lái)滿(mǎn)足達(dá)到電荷負(fù)載，對(duì)于較高的負(fù)荷，為了提供由于葉片尺寸小而無(wú)法提供的更多蒸汽，額外量的蒸汽設(shè)計(jì)為繞過(guò)初始高壓級(jí)被供給到渦輪的中間部分，這一過(guò)程可能導(dǎo)致操作問(wèn)題。旁路調(diào)節(jié)通過(guò)改變蒸汽量來(lái)實(shí)現(xiàn)，這進(jìn)一步通過(guò)改變控制閥的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)，蒸汽的任何節(jié)流都會(huì)導(dǎo)致?lián)p失。在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，隨著蒸汽量的變化，蒸汽的質(zhì)量也隨之變化。旁路調(diào)節(jié)中所有閥門(mén)同時(shí)打開(kāi)或關(guān)閉，且在一起關(guān)閉時(shí)其為全弧進(jìn)氣渦輪，最適合滿(mǎn)負(fù)荷或基于負(fù)荷的設(shè)備操作，閥門(mén)隨后打開(kāi)或關(guān)閉或者按順序進(jìn)行則為一個(gè)部分弧進(jìn)氣渦輪，適用于低負(fù)荷或變負(fù)荷汽輪機(jī)，并且在部分負(fù)載下可能有操作問(wèn)題。汽輪機(jī)調(diào)節(jié)在電網(wǎng)中更敏感，因此將分擔(dān)更多負(fù)荷，反之亦然，通?；A(chǔ)負(fù)荷設(shè)備旁路調(diào)節(jié)較高，峰值負(fù)荷設(shè)備調(diào)節(jié)較小。

1.3 數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)閉鎖復(fù)位

數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)閉鎖復(fù)位是維持汽輪發(fā)電機(jī)組功能正常執(zhí)行的重要結(jié)構(gòu)，發(fā)電廠(chǎng)控制的現(xiàn)代汽輪發(fā)電機(jī)組是中間再熱機(jī)組系統(tǒng)，即一個(gè)發(fā)電單元與一臺(tái)汽輪機(jī)一起運(yùn)行，因此，為了實(shí)現(xiàn)二次調(diào)頻，不僅要適當(dāng)改變閉鎖復(fù)位控制系統(tǒng)的負(fù)荷設(shè)定點(diǎn)，還要適當(dāng)改變發(fā)電廠(chǎng)控制系統(tǒng)的負(fù)荷設(shè)定點(diǎn)，以保證發(fā)電廠(chǎng)有足夠的電能運(yùn)行。供油電磁閥通電，高壓安全油回油箱的回油關(guān)閉，繼系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，高壓安全油壓力增大，同時(shí)高壓跳閘電磁閥通電。該汽輪機(jī)啟動(dòng)方式為機(jī)組啟動(dòng)，采用液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，定位精度高。數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)閉鎖復(fù)位的速度將隨電網(wǎng)負(fù)載而變化。在調(diào)節(jié)系統(tǒng)的測(cè)速回路中，實(shí)際速度與額定速度進(jìn)行比較后，為確保設(shè)備安全運(yùn)行，液壓系統(tǒng)還配有多套保護(hù)組件，包括緊急跳閘裝置、測(cè)試電磁閥、跳閘電磁閥超速限制和電磁閥汽輪機(jī)啟動(dòng)。熱態(tài)啟動(dòng)自動(dòng)判斷是對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行加熱的過(guò)程，為了降低啟動(dòng)過(guò)程中的熱應(yīng)力，對(duì)不同的初始溫度采用不同的啟動(dòng)曲線(xiàn)。每次關(guān)閉開(kāi)關(guān)時(shí)，數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)將根據(jù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中高壓內(nèi)殼內(nèi)上壁溫度自動(dòng)識(shí)別機(jī)組的熱狀態(tài)。

2 數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)在發(fā)電廠(chǎng)的應(yīng)用

2.1 數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)在發(fā)電廠(chǎng)的速度控制

數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)在設(shè)定目標(biāo)速度后，給定速度將以指定的提升速度接近目標(biāo)速度。當(dāng)它進(jìn)入臨界速度區(qū)時(shí)，上升速度將自動(dòng)提升，快速通過(guò)臨界速度區(qū)。在升速過(guò)程中，汽輪機(jī)通常需要中速或高速暖機(jī)，以降低熱應(yīng)力。數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)目標(biāo)轉(zhuǎn)速除操作人員通過(guò)設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速外，可自動(dòng)設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速。發(fā)電廠(chǎng)汽輪機(jī)剛閉鎖時(shí)，目標(biāo)為斷路器開(kāi)斷時(shí)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速；發(fā)電廠(chǎng)汽輪機(jī)跳閘時(shí)，目標(biāo)為零。當(dāng)目標(biāo)超過(guò)上限時(shí)，目標(biāo)速度在同步過(guò)程中確定，會(huì)隨著同步信號(hào)的增減而變化；如果目標(biāo)錯(cuò)誤地設(shè)置在關(guān)鍵區(qū)域，則應(yīng)將其更改為指定的臨界值。

2.2 數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)在發(fā)電廠(chǎng)的負(fù)載控制

負(fù)荷控制機(jī)組達(dá)到恒速后增加負(fù)荷與正?？刂曝?fù)荷同步，通過(guò)與自動(dòng)同步裝置的接口，數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以接收來(lái)自自動(dòng)同步裝置的增減信號(hào)，立即增加設(shè)定值并控制機(jī)組速度實(shí)現(xiàn)快速同步，使發(fā)電機(jī)帶初始負(fù)荷運(yùn)行，避免反向功率。由于負(fù)荷反饋在發(fā)電廠(chǎng)初期未投入使用，應(yīng)利用主蒸汽壓力修正設(shè)定值。當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)生故障時(shí)，快速減負(fù)荷可以迅速減小閥門(mén)開(kāi)度，釋放部分負(fù)荷，防止故障惡化?；赝斯δ芡度胧褂煤螅?dāng)數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)收到開(kāi)放回退信號(hào)時(shí)，總閥位參考值將在原有值的基礎(chǔ)上以相應(yīng)的變化率下降，直到開(kāi)放回退信號(hào)消失，或回退功能關(guān)閉，或參考值下降到相應(yīng)級(jí)別的下限。同時(shí)，目標(biāo)和設(shè)定點(diǎn)，即相當(dāng)于總閥門(mén)位置參考值，也將相應(yīng)降低。負(fù)荷極限是高負(fù)荷極限和低負(fù)荷極限，其極限值由操作員設(shè)定。高負(fù)荷限制如果由于某種原因在一定時(shí)間內(nèi)降低汽輪發(fā)電機(jī)組負(fù)荷，運(yùn)行人員可將高負(fù)荷限制值設(shè)置在低負(fù)荷限制值以?xún)?nèi)，使汽輪機(jī)負(fù)荷點(diǎn)始終低于限制值。高負(fù)荷限制值不得低于低負(fù)荷限制值，當(dāng)實(shí)際負(fù)載高于高負(fù)載限制值時(shí)，高負(fù)載限制被激活，切斷負(fù)載反饋?zhàn)詣?dòng)退出模式，設(shè)定值始終高于與限制有關(guān)的值。數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)總閥門(mén)位置的設(shè)定值應(yīng)采用載荷參考值或該限制值，以較小者為準(zhǔn)。為防止閥位跳動(dòng)，閥位限制值設(shè)有變化限制。

2.3 數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)在發(fā)電廠(chǎng)的超速保護(hù)

數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的超速保護(hù)對(duì)于發(fā)電廠(chǎng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要，主蒸汽壓力低保護(hù)功能當(dāng)發(fā)電廠(chǎng)系統(tǒng)因某種故障而不能維持主蒸汽壓力時(shí)，可通過(guò)關(guān)閉控制閥的開(kāi)度來(lái)減少蒸汽流量，從而減緩主蒸汽壓力的降低，實(shí)現(xiàn)超速保護(hù)模式。數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)超速保護(hù)有助于在關(guān)閉模式壓力信號(hào)故障、高或者低負(fù)荷限制、回退動(dòng)作系統(tǒng)處于“手動(dòng)”模式的情況下穩(wěn)定發(fā)電廠(chǎng)電力。在自動(dòng)模式下超速保護(hù)系統(tǒng)主蒸汽壓力高于額定值，主汽壓力信號(hào)為正常主汽壓力限制加電默認(rèn)值，當(dāng)關(guān)閉該模式時(shí)，操作員可將該限制值設(shè)置在額定值區(qū)域范圍內(nèi)。超速保護(hù)模式投入使用時(shí)，如果主汽壓力低于規(guī)定值，則主汽壓力限制發(fā)電系統(tǒng)，設(shè)定點(diǎn)將根據(jù)開(kāi)始的限定點(diǎn)下降。同時(shí)，目標(biāo)和設(shè)定點(diǎn)，即相當(dāng)于總閥門(mén)位置參考值，也將相應(yīng)降低。如果主蒸汽壓力再次上升到極限值以上，設(shè)定值將停止下降。如果主蒸汽壓力未能返回，當(dāng)總閥門(mén)位置參考值減小，設(shè)定值將停止下降。當(dāng)主汽壓力限制調(diào)速時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉負(fù)荷反饋和主汽壓力反饋將啟動(dòng)超速保護(hù)裝置。

3 結(jié)語(yǔ)

數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)在發(fā)電廠(chǎng)的應(yīng)用已較為普遍，為有效提高其綜合利用率，需要結(jié)合發(fā)電廠(chǎng)具體情況下的速度和電荷負(fù)載進(jìn)行調(diào)節(jié)，以最大限度適用于發(fā)電廠(chǎng)的實(shí)際設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)。數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的應(yīng)用需要結(jié)合發(fā)電廠(chǎng)整體的運(yùn)轉(zhuǎn)模式，協(xié)調(diào)控制操作，完善數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的自動(dòng)控制功能，確定機(jī)組目標(biāo)負(fù)荷值。

參考文獻(xiàn)

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