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摘要：目前汽轮机调速系统基于控制部分分类可以分为DCS型和专用型，DCS型是采用DCs控制系统，搭建DEH控制功能，附加专门的转速检测卡和伺服控制卡即可，如ABB、日立等品牌的DCs系统；专用型DEH控制器是由各个厂家专门针对汽轮机控制开发的集成式的控制器，如505等。由于DCs型DEH控制系统便于通讯、便于管理、便于维护等特点，目前国内大型发电厂均采用DCs型DEH控制系统。
关键字：发电厂；汽轮机；调速系统
1、前言
最早的汽轮机调速系统是全液压调速系统，全液压调节系统完全采用机械和液压部件实现汽轮机转速和负荷控制，其系统结构复杂，自动化程度低，系统稳定性差，无法满足工业自动化的要求。上世纪90年代后期，随着DcS系统在国内电厂大范围推广，汽轮机实现远程自动控制已成为必然趋势，这时，基于全液压调速系统而发展起来的电液并存型、同步器控制型等可以实现远程自动控制的调速系统得到初步发展。但是，该类型调速系统自动化程度抵，系统稳定性差，很快被现有的各种类型纯电调取代。
2、全液压的汽轮机调速系统
目前汽轮机调速系统基于液压部分分类可以分为，高压抗燃油EH系统、REXA执行器型EH系统、低压透平油DDV阀EH系统、抗磨油DDV阀EH系统，伍德瓦特CPC型EH系统等。全液压调节系统中，1为转速感受机构，当汽轮机转速发生变化时，滑块2发生上移或下移，从而带动错油门上移或下移，使油动机开启或关闭，最后是转速回到额定转速，完成调节。
3、汽轮机电液调节系统
随着电网的发展，对汽轮机调速系统的自动化要求越来越高，最早比较完善的电液调节系统就是以DDV阀为电液转换装置的低压透平油电液调节系统DDv阀电液伺服放大机构由DDV阀、精密滤油器、可调节流阀等液压设备组成。如图2所示，压力油经过精密双筒滤油器进入DDV阀，双冗余的LVDT作为油动机行程反馈信号，与DEH阀位指令比较运算，经过伺服卡将信号放大，作用于DDV阀。DDV阀将电信号转变为液压信号，改变油动机脉动油压(Pm)，从而改变错油门的位置使油动机动作，通过LvDT反馈形成闭环，实现阀门开度的控制。OPC电磁阀动作时，快速泄放脉动油，油动机实现快速关闭功能。同时，脉动油与危急遮断滑阀连接，机组跳闸时同时泄放脉动油，快速关闭调门，实现停机。电液转换装置是电液控制系统的关键部件，无论透平油DEH系统或抗燃油DEH系统采用的电液转换装置，均需要外供控制油源，对油质要求相对较高，在油质管理不当的情况下，易受油质污染，堵塞、卡涩故障较为突出，是影响DEH系统运行可靠性的薄弱环节。为此，为进一步提高转换装置的抗污染能力，简化系统结构，提高DEH系统运行的可靠性，针对汽轮机各类型调节系统的结构特点，开发了采用无需外供控制油源自容式执行器(REXA执行器)为转换装置的汽轮机REXA执行器DEH系统。该系统已通过了原国家电力公司组织的技术鉴定，并取得了国家专利。
4、常用汽轮机调速器的发展
REXA执行器为自容式、闭式循环执行机构，无需外供控制油源，无需油净化装置等，通过杠杆形成刚性反馈结构，系统结构简单。REXA执行器接受4～20mA标准信号，不需要伺服放大板卡，与任何控制系统都能兼容。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从系统结构原理图看，DDV阀液压系统明显要繁杂，系统附有滤油装置、冗余LvDT、可调节流阀、伺服卡等设备，系统结构相对复杂。RExA执行器无需外供控制油源，由于提高了油动机错油门的跟踪力，利于防止滑阀卡涩，提高了系统抗油质污染能力。因而对透平油供油系统的油质清洁度无特殊要求，与机组常规油质清洁度标准相同。采用DDV阀作为电液转换器的电液放大执行机构，需外供控制油源，由于DDV阀受内部结构的制约，对油质要求相对较高，易受油质污染，发生卡涩、拒动，并可致使执行机构摆动、突关、突开或拒动等故障，在错油门滑阀下部设置固定的高压油，作用在错油门滑阀下部的油压作用力，远大于作用在滑阀上部的油压作用力，滑阀的静态平衡仅受控于REXA执行器的输出力，系统油压的波动对滑阀的静态平衡无任何影响。因而具有较高的抗油压干扰能力和工作稳定性。DDV阕电液放大执行机构，采用脉动油传递控制信号，LvDT弹性反馈系统，要求系统具有稳定的工作油源，因而，抗油压干扰能力相对较差。在DDV阀电液伺服阀液压放大执行机构中，其电液转换装置在油动机环节的环内，而REXA力驱动执行机构的电液转换装置在油动机环节的环外，REXA执行器的位置输出仅受控于DEH控制器，与油动机环节环内的工作状态无关，因而，对转换装置响应速度的要求相对较低，所以REXA执行器的响应速度远能够满足DEH的各种控制功能，并且在实际应用中已经验证，该系统完全可以满足机组一次调频和孤网运行等特殊工况的要求。由于力驱动执行机构采用杠杆反馈、大力矩平衡系统，力驱动执行机构似为刚性结构，定位精度不受机械摩擦、电源、油压及油温等条件的影响。另外，REXA执行器出现任何故障，油动机环节均不受影响，仍能稳定维持阀位。因而，REXA执行器力驱动执行机构具有高定位精度高、稳定性好、抗干扰能力强以及系统运行可靠性高等特点。DDV阀液压执行机构定位精度易受机械摩擦、电源、油压、油温等条件的影响，其必须具有高的响应速度，才能与油动机的速度相匹配，满足油动机的正常工作。DDV阀就响应速度而言，完全满足系统要求，这也是DDV阀的基本特点。，DDV阀一旦发生故障，会使油动机全关而甩负荷，特殊情况还会导致油动机全开而超负荷。对发生故障的DDV阀进行处理和调整时，会对油动机造成扰动，所以需要拆下来检修，而一旦拆除DDV阀，油动机就会全关，所以，必须要停机处理。REXA执行器DEH液压系统调试时间约O.5个工作日，日常免维护。而DDV阀液压系统在调试阶段需要反复调整和校正油压，所以，调试时间至少需要3个工作日，而且需要经常更换滤芯等繁杂的日常维护。REXA执行器可以实现在线维修或更换，DDV阀电液伺服液压放大执行机构尚不能实现DDV阀的在线维修或更换。当DEH控制器故障、控制系统失电或REXA执行器故障时，REXA执行器具有自动保位功能，保持阀位不变，并具有在就地通过旋转REXA执行器本体上的手轮，手动调整REXA执行器的阎位，进而调整调门的开度，满足运行工况的要求。
5、结束语
压系统，在油质维护良好及系统油压平稳的情况下，可以保证机组的良好运行，实现DEH的各项功能。但是，一旦出现油质下降、油压波动以及电信号干扰的情况，系统就会不稳定，甚至导致事故发生，而且其系统复杂、维护量大、抗污染能力差以及无法实现保位及在线更换等，这些因素制约了它的进一步发展。
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论文作者:张延光,王春玉,米圣伟,荆鲲
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/16
标签：系统论文; 汽轮机论文; 动机论文; 执行机构论文; 油压论文; 执行器论文; 滑阀论文; 《防护工程》2019年第5期论文;