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暖机:该灯亮表示机组进入暖机状态。
过临界:该灯亮表示机组进入临界转速区。
同期投入:当转速大于2985r/min,同期投入信号来时(2985〈N〈3015),“同期投入” 指示灯闪亮,当DEH进入自动同期方式后,同期投入指示灯常亮。
并网:该指示灯表示机组并网。
CCS请求:当CCS请求投入时,该指示灯亮。
快卸负荷:当机组快卸负荷时,该指示灯亮。
2 带灯按钮:
运行:在电调状态,按下“运行”按钮,“运行”灯亮,表示DEH开始控制机组运行,当汽机跳闸后,“运行”灯灭。
暖机:在机组暖机状态,按下该按钮,“暖机”灯灭,即可结束暖机。
跟踪投入;在需要投入油压自动跟踪时,按下该按钮,“跟踪投入”灯亮。在需要切除自动跟踪时,再次按下该按钮,“跟踪投入”灯灭。
TPC投入:在需要投入TPC功能时,按下该按钮,“TPC投入”灯亮。在需要切除TPC功能时,再按下该按钮,“TPC投入”灯灭,此功能切除。
测工投入;需投入功率回路时,按下该按钮,“测工投入”灯亮,再次按下该按钮,可切除功率回路(但一般不做次操作,除非功率回路有故障),“测工投入”灯灭。
快卸投入:在需要投入快卸负荷功能时,按下该按钮,“快卸负荷投入”灯亮。在需要切除快卸负荷功能时,再按下该按钮,快卸负荷切除:“快卸负荷”灯灭。
CCS投入:在具备投入CCS的条件下,按下该按钮,“CCS投入”灯亮,系统进入CCS运行方式。当需要切除CCS时,再按下该按钮,“CCS”投入灯灭。
液调:按下此按钮,液调系统运行,对应“液调”灯亮,“点调”灯灭。
(注:只有当调速器工作后才能从电调切换到液调,即汽机转速再2700r/min以上。)
电调:若DEH具备投入电调运行的条件,按下该按钮,可切到电调系统运行,对应“电调”灯亮,“液调”灯灭。
增:增按钮有三个功能,在转速控制状态,增加给定转速,在并网状态,增加给定功率,在液调状态,增加微机输出。
减:减按钮的功能与增按钮类似。
试灯:按下该按钮,操作盘所有指示灯亮。
复位:复位按钮有两个功能,一是使单元故障灯灭,二是清除当前故障号显示下一个故障号,若无故障显示全“0”。
1 超速试验:若要做超速试验,则将超速试验开关拨到试验位置,付则应在正常位置。
2 强迫切液调:当液调按健失放,操作此开关,切至液调。当机组在液调运行时,建议将此开关切至液调位。
3 数码管
数码管显示分为四个窗口,左上角为窗口1,始终显示为机组实际转速。右上角为窗口2,始终显示机组实际功率。右下角为窗口3,在转速控制状态显示给定转速,在负荷控制状态,若功率回路投入,则显示给定功率,右下角为窗口4,在有选点显示的情况下,显示选点内容,若无选点显示操作或选点显示时间到,则显示故障号,无故障既显示全“0”。
4 参数修改
目标修改:当需要修改目标转速(功率),按下“目标”键,灯亮,窗口4显示当前目标转速(功率),按下“参数增”或“参数减”至设定目标值。再按下“修改”,则目标值修改完毕,“目标”键灯灭。
速率修改:需修改升速速率时,按下“速率”键,灯亮,窗口4显示当前速率,再按下“参数增”或“参数减”使速率值符合运行要求的值,按下“修改”键,“速率”灯灭,修改完毕。
负荷率修改:按下“负荷率”键,灯亮,窗口4显示当前负荷率,按“参数增”或“参数减”使负荷率符合运行要求的值,按下“修改”键,“负荷率”灯灭,修改完毕。
3 控制系统原理
1 DEH的主要任务就是调节汽轮机的转速,使之维持等转速运行。在讨论汽轮机发电机组的转速控制时,通常将汽轮机发电机轴系看作一个整体旋转刚体。
转速的旋转动方程为:
J.Dω/dt=Mt-Mg-Mf (2-1)
式子: J—汽轮机发电机转子的转动惯量(Kg。M。s2)
ω ---转子旋转角速度 (S—1)
Mt—汽机蒸汽砖矩(N.m)
Mf—各种阻力矩(N.m)
Mg—发电机电瓷砖矩(N.m)
转动惯量对于特定的机组安装完成后,即为一常数,DEH要控制的转速n与角速度ω成正比。
ω=2∏f=2∏n/60
其中:f—频率(s—1)
n—转速(n/min)
由汽机工作原理知,蒸汽砖矩Mt为:
Mt=4.73HoηOe/n(N.m ) (2—2)
式中: D—进入汽机的总气量(kg/h )
Ho— 热焓降(kg/h )
ηOe—汽机相对效率
n—转速(r/min )
发电机电磁转矩Mg,它主要取决于负荷的特性,可表示为:
Mg=K1+K2※n+K3※n2 (2—3)
式中:K1,K2,K3为随机变量,均为正值。
各种阻力矩Mf,它与转速,真空轴系油温等很多因素有关,可视为随转速增大的随机变量。
由式(2—1)可知,若由于某种原因n↑→Mt↓,Mg↑,Mf↑→ωd/dt〈0,n↓重新回到平衡位置,即汽龙发电机组具有一定的自平衡能力(并网前,Mg为零,故自平衡能力更差)。在外界扰动,若没有汽轮机调节系统,单靠其自平衡能力是远远不够的。从式(2-2)可知,只要采用适当的手段控制汽轮机的D)。热能改变Mt,使Mt始终跟随Mg变化,以维持转速n,即供电频率在规定的范围内,满足国家对供电品质的要求。
实际汽轮机控制系统都通过执行机构(油动机)来控制安装在进汽口上的调节汽阀改变Mt,以调节汽轮机的转速。
2 为保护汽轮机的安全运行,在液压系统中,还配有配套的保护部套;危急遮断滑阀,飞锤,杠杆,遮断电磁阀,超速限制电磁阀。
3 汽轮机控制系统的主要任务就是,通过改变调节阀的开度来调节汽轮机的转速。汽轮发电机在并网运行时,其转速与电网频率相应电网中所有发电机输出功率的总和与所有负载的总和平衡时,电网频率保持稳定即并网机组的转速要由机组共同调节。
对电网中快速的,小的负荷变动量所引起的转速变动,汽机调节系统可利用锅炉的蓄能,不用改变其负荷设定点,调节系统测到转速的变化,自动改变调节阀的开度,即改变发电机的功率使之适应电网负荷的随机变动,来调节汽机的转速,这就是一次调频。
为使电网中各台机组所承担的一次调频量基本平衡,且控制系统稳定,这要求各台机组的静态性曲线基本相同。
描述汽轮发电机组,在稳定工况下,功率与转速的关系,称之为调节系统的静态特性。其斜率大小通常由不等率δ表示。
δ=(n1-n2)/n0 (2—4)
式中:n1---控负荷转速(设定点不变)
n2---满负荷转速(设定点不变)
n0---额定转速
一般δ在3~6%内,出厂为4.5%
在同样的转速偏差下,δ大的机组,功率变化量小,反之亦然。
调速系统的静态特性一般可通过计算方法求得。假设蒸汽参数和其它辅助系统在额定条件下,分别计算测速,频差放大,伺服驱动及阀门等各环节的静态特性,从而求得不等率δ。
对于电网中带基本负荷的机组,为使其能长期在经济工况点运行,在汽机调节系统中可人为地加入一次调频死区。转速在死区以内时,此台机组不参与一次调频,即此时局部不等率δ※为无穷大。
对于电网大的大负荷变动量(通常变化的速率较慢),所引起的转速变动,可采用改变调节系统负荷设定点的方法,这就是二次调频,改变调速系统的设定点,可使静态特性线平移,从而在同样的转速下,可对应不同的功率。
4 现代汽轮发电机组均为中间再热单元制机组,即一台锅炉配置一台汽轮机,因而为很好的完成二次调频的任务,不仅要适当改变汽轮机控制系统的负荷设定点,而且还要适当改变锅炉控制系统的负荷设定点,保证能提供足够的能量及锅炉的安全运行,这就是所谓的协调控制。
电网中一般由指定的机组参加二次调频,这些机组接受自动调频控制器的信号执行二次调频任务。
对于大的负荷变化,电网中另设一些调峰机组,承担调峰任务,调峰机组接受调度中心给出的负荷变化指令,改变受承担的负荷。
调度中心一般根据负荷变化的统计规律制定调度变化负荷并向调峰机组发出增减负荷的指令,参加二次调频和自动调峰的机组必须执行协调控制,以保证汽机,锅炉的安全运行,协调控制方式由以下几种:
汽机跟随(机调压)方式:锅炉控制系统接到二次调频指令,增加负荷设定点,首先开大燃料控制阀,随着燃料强度的增加,主蒸汽压力上升,蒸汽流量增加,发电机功率增加,为了维持主蒸汽压力为常数,汽轮机控制系统采用了主汽压力反馈,改变调节阀开度,使蒸汽流量增加,压力维持常数。
汽机跟随(滑压)方式:锅炉控制系统接受到二次调频指令,增加负荷设定点,开大燃料控制阀,随着料强度的增加,主汽压力上升,蒸汽流量增加,发电机功率增加,而汽轮机控制系统一直维持调节阀全开位置。
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