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

譚麗

摘 要：數(shù)字電液系統(tǒng)隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，基于微處理器的DEH在發(fā)電廠控制中得到了廣泛應(yīng)用，結(jié)合汽輪機廠聯(lián)合開發(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)電廠中的應(yīng)用進行深入探討。

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

中圖分類號：TP29-A7 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：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)渦輪在各種負載下的速度，以在電網(wǎng)中工作時根據(jù)頻率需求調(diào)節(jié)負載，控制汽輪發(fā)電機組，以防止和保護渦輪機超速。數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)在發(fā)電廠的應(yīng)用中允許對各種安全保護進行在線測試。

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)管理類型

數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)在發(fā)電廠中的應(yīng)用需視具體情況而定，其管理類型包括穩(wěn)壓式、機械式、調(diào)速型液壓等。穩(wěn)壓式數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過改變控制閥位置來進行管理，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位置，變電廠汽輪機控制閥上游的壓力與負載要求成比例變化。恒壓模式的運轉(zhuǎn)比變壓模式快得多，但恒壓導(dǎo)致更多的電力損失。機械式數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過機械連桿驅(qū)動控制閥，變頻器是機械式離心調(diào)速器，若為水力機械則可借助離心調(diào)速器將傳感器連接到一個液壓系統(tǒng)，使得信號擴大，從而啟動控制馬達。三級調(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。該信號被發(fā)送到液壓轉(zhuǎn)換器，液壓轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生與閥打開或者關(guān)閉成比例的信號。在將其應(yīng)用于發(fā)電廠控制電機之前，該信號需要經(jīng)過修改整合，所產(chǎn)生的信號經(jīng)過電子和電氣處理后被饋送到電液轉(zhuǎn)換器，該電液轉(zhuǎn)換器將電信號轉(zhuǎn)換成液壓信號。

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行，適用于葉片尺寸小的小容量渦輪機。需由供給第一級的正?？刂崎y來滿足達到電荷負載，對于較高的負荷，為了提供由于葉片尺寸小而無法提供的更多蒸汽，額外量的蒸汽設(shè)計為繞過初始高壓級被供給到渦輪的中間部分，這一過程可能導(dǎo)致操作問題。旁路調(diào)節(jié)通過改變蒸汽量來實現(xiàn)，這進一步通過改變控制閥的位置來實現(xiàn)，蒸汽的任何節(jié)流都會導(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)中所有閥門同時打開或關(guān)閉，且在一起關(guān)閉時其為全弧進氣渦輪，最適合滿負荷或基于負荷的設(shè)備操作，閥門隨后打開或關(guān)閉或者按順序進行則為一個部分弧進氣渦輪，適用于低負荷或變負荷汽輪機，并且在部分負載下可能有操作問題。汽輪機調(diào)節(jié)在電網(wǎng)中更敏感，因此將分擔(dān)更多負荷，反之亦然，通?；A(chǔ)負荷設(shè)備旁路調(diào)節(jié)較高，峰值負荷設(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)電機組功能正常執(zhí)行的重要結(jié)構(gòu)，發(fā)電廠控制的現(xiàn)代汽輪發(fā)電機組是中間再熱機組系統(tǒng)，即一個發(fā)電單元與一臺汽輪機一起運行，因此，為了實現(xiàn)二次調(diào)頻，不僅要適當(dāng)改變閉鎖復(fù)位控制系統(tǒng)的負荷設(shè)定點，還要適當(dāng)改變發(fā)電廠控制系統(tǒng)的負荷設(shè)定點，以保證發(fā)電廠有足夠的電能運行。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，高壓安全油壓力增大，同時高壓跳閘電磁閥通電。該汽輪機啟動方式為機組啟動，采用液壓執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動，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)負載而變化。在調(diào)節(jié)系統(tǒng)的測速回路中，實際速度與額定速度進行比較后，為確保設(shè)備安全運行，液壓系統(tǒng)還配有多套保護組件，包括緊急跳閘裝置、測試電磁閥、跳閘電磁閥超速限制和電磁閥汽輪機啟動。熱態(tài)啟動自動判斷是對轉(zhuǎn)子進行加熱的過程，為了降低啟動過程中的熱應(yīng)力，對不同的初始溫度采用不同的啟動曲線。每次關(guān)閉開關(guān)時，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)上壁溫度自動識別機組的熱狀態(tài)。

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

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

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)它進入臨界速度區(qū)時，上升速度將自動提升，快速通過臨界速度區(qū)。在升速過程中，汽輪機通常需要中速或高速暖機，以降低熱應(yīng)力。數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)目標(biāo)轉(zhuǎn)速除操作人員通過設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速外，可自動設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速。發(fā)電廠汽輪機剛閉鎖時，目標(biāo)為斷路器開斷時的當(dāng)前轉(zhuǎn)速；發(fā)電廠汽輪機跳閘時，目標(biāo)為零。當(dāng)目標(biāo)超過上限時，目標(biāo)速度在同步過程中確定，會隨著同步信號的增減而變化；如果目標(biāo)錯誤地設(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)電廠的負載控制

負荷控制機組達到恒速后增加負荷與正?？刂曝摵赏?，通過與自動同步裝置的接口，數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以接收來自自動同步裝置的增減信號，立即增加設(shè)定值并控制機組速度實現(xiàn)快速同步，使發(fā)電機帶初始負荷運行，避免反向功率。由于負荷反饋在發(fā)電廠初期未投入使用，應(yīng)利用主蒸汽壓力修正設(shè)定值。當(dāng)汽輪發(fā)電機組發(fā)生故障時，快速減負荷可以迅速減小閥門開度，釋放部分負荷，防止故障惡化?；赝斯δ芡度胧褂煤?，當(dāng)數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)收到開放回退信號時，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，直到開放回退信號消失，或回退功能關(guān)閉，或參考值下降到相應(yīng)級別的下限。同時，目標(biāo)和設(shè)定點，即相當(dāng)于總閥門位置參考值，也將相應(yīng)降低。負荷極限是高負荷極限和低負荷極限，其極限值由操作員設(shè)定。高負荷限制如果由于某種原因在一定時間內(nèi)降低汽輪發(fā)電機組負荷，運行人員可將高負荷限制值設(shè)置在低負荷限制值以內(nèi)，使汽輪機負荷點始終低于限制值。高負荷限制值不得低于低負荷限制值，當(dāng)實際負載高于高負載限制值時，高負載限制被激活，切斷負載反饋自動退出模式，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，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)電廠的超速保護

數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的超速保護對于發(fā)電廠的正常運轉(zhuǎn)至關(guān)重要，主蒸汽壓力低保護功能當(dāng)發(fā)電廠系統(tǒng)因某種故障而不能維持主蒸汽壓力時，可通過關(guān)閉控制閥的開度來減少蒸汽流量，從而減緩主蒸汽壓力的降低，實現(xiàn)超速保護模式。數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)超速保護有助于在關(guān)閉模式壓力信號故障、高或者低負荷限制、回退動作系統(tǒng)處于“手動”模式的情況下穩(wěn)定發(fā)電廠電力。在自動模式下超速保護系統(tǒng)主蒸汽壓力高于額定值，主汽壓力信號為正常主汽壓力限制加電默認(rèn)值，當(dāng)關(guān)閉該模式時，操作員可將該限制值設(shè)置在額定值區(qū)域范圍內(nèi)。超速保護模式投入使用時，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)定點將根據(jù)開始的限定點下降。同時，目標(biāo)和設(shè)定點，即相當(dāng)于總閥門位置參考值，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，自動關(guān)閉負荷反饋和主汽壓力反饋將啟動超速保護裝置。

3 結(jié)語

數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)在發(fā)電廠的應(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)電廠具體情況下的速度和電荷負載進行調(diào)節(jié)，以最大限度適用于發(fā)電廠的實際設(shè)備運轉(zhuǎn)。數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的應(yīng)用需要結(jié)合發(fā)電廠整體的運轉(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)的自動控制功能，確定機組目標(biāo)負荷值。

參考文獻

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