DEH (sistema de controle eletro-hidráulico digital)é o "cérebro e centro nervoso" de uma turbina. Ele usa um computador como núcleo e óleo resistente ao fogo de alta-pressão-como energia para obter controle preciso da velocidade, carga e válvulas da turbina, bem como proteção abrangente. É o sistema central para a operação segura e estável das modernas unidades de energia térmica.
I. Funções de controle básicas e essenciais
1. P: Quais estágios estão incluídos na função central de controle de velocidade do sistema DEH? Como funciona cada etapa?
R: O controle de velocidade é a função fundamental do DEH, abrangendo todo o processo da unidade, desde a partida até a conexão à rede, com uma precisão de controle de ±1 rpm. É fundamental para a inicialização segura da unidade.
- Controle de partida: Depois que a unidade é desligada, o motor de partida aciona o eixo principal para girar a uma velocidade baixa de 2 a 3 rpm para evitar flexões causadas por diferenças de temperatura. DEH é responsável por acionar o engate e desengate, monitoramento de velocidade e proteção. Se a corrente de partida for muito alta ou a velocidade for anormal, ela desarmará automaticamente.
- Controle de aceleração: os operadores definem a velocidade alvo e a taxa de aceleração (geralmente 100~300 rpm/min), e o DEH ajusta automaticamente as válvulas de vapor principais/válvulas de controle para controlar o fluxo de vapor, garantindo que a velocidade da turbina aumente suavemente. Na faixa de velocidade crítica (por exemplo, 1200~1800 rpm), o DEH aumentará automaticamente a taxa de aceleração para passar rapidamente pela zona de ressonância e evitar vibrações severas da unidade.
Controle de - aquecimento-: quando a velocidade atinge a velocidade de-aquecimento (geralmente 2.040 rpm), o DEH mantém a estabilidade da velocidade para baixa-velocidade e alta-velocidade de aquecimento-, garantindo o aquecimento uniforme dos cilindros e do rotor da turbina, reduzindo o estresse térmico. A duração-do aquecimento é calculada automaticamente com base nas temperaturas do cilindro e, uma vez atendidas as condições, a aceleração continua automaticamente.
- Controle de velocidade constante: quando a velocidade atinge a velocidade nominal de 3.000 rpm, o DEH entra no controle de ciclo fechado-de velocidade, estabilizando automaticamente a velocidade em 3.000±1 rpm, preparando-se para a conexão à rede. Neste ponto, mesmo que a frequência da rede flutue, a velocidade da unidade pode permanecer estável.
- Controle de velocidade de rejeição de carga: quando a unidade sofre rejeição de carga, o DEH fecha rapidamente as válvulas reguladoras para suprimir o excesso de velocidade e, em seguida, ajusta automaticamente as aberturas das válvulas para estabilizar a velocidade em 3.000 rpm, criando condições para uma rápida reconexão à rede.
2. Pergunta: Quais são os modos da função de controle de carga DEH? Para quais condições de operação eles são adequados?
Resposta: Depois que a unidade é conectada à rede, o DEH muda automaticamente para o modo de controle de carga, incluindo principalmente os quatro tipos a seguir:
- Modo de controle de posição da válvula (controle de circuito aberto-): O DEH controla diretamente o governador de acordo com o comando de abertura da válvula definido pelo operador, e a carga flutua com alterações nos parâmetros do vapor. Este modo é adequado para condições em que a unidade acabou de ser ligada à rede, os parâmetros do vapor são instáveis ou o sistema CCS falha.
Modo de controle de circuito -energia fechada-: O DEH usa a potência ativa do gerador como um sinal de feedback e ajusta automaticamente a abertura do regulador para manter a carga no valor definido. A precisão do controle pode atingir ±1% da carga nominal e este é o modo principal para operação normal da unidade.
- Modo de controle de pressão (caldeira-após o modo turbina): O DEH usa a pressão do vapor principal como um sinal de feedback e ajusta automaticamente a abertura do governador para manter a pressão do vapor principal estável. Este modo é adequado para falhas no lado da caldeira-ou condições de carga-restritas, onde a caldeira é responsável por ajustar a carga e a turbina é responsável por regular a pressão.
- Modo de controle coordenado (CCS): O DEH trabalha em coordenação com o sistema de controle da caldeira para ajustar conjuntamente a carga da unidade e a pressão do vapor principal. O DEH é responsável pela resposta rápida aos comandos de carga, enquanto a caldeira ajusta lentamente a quantidade de combustível para garantir parâmetros de vapor estáveis. Este é o modo básico para operação do AGC (Controle Automático de Geração).
3. Pergunta: O que é regulação de frequência primária? Como o DEH atinge a função primária de regulação de frequência?
Resposta: A regulação da frequência primária é a primeira linha de defesa para a estabilidade da frequência da rede. Refere-se ao ajuste automático da carga da turbina com base nos desvios de frequência quando a frequência da rede muda, compensando déficits ou excedentes de energia na rede.
- Princípio de implementação: DEH tem uma curva característica estática de carga-de velocidade{2}}incorporada (ou seja, característica de queda, geralmente de 4% a 5%). Quando a frequência da rede cai (a velocidade diminui), o DEH abre automaticamente ainda mais a válvula da turbina para aumentar a saída da unidade; quando a frequência da rede aumenta (a velocidade aumenta), ela fecha automaticamente a válvula da turbina para reduzir a saída da unidade.
- Parâmetros principais:
- Banda morta: geralmente ±2 rpm (equivalente a ±0,033 Hz), para evitar ajustes frequentes de carga devido a pequenas flutuações de frequência
- Limite: a faixa máxima de ajuste da regulação de frequência primária é geralmente ±10% da carga nominal para evitar sobrecarga da unidade
- Tempo de resposta: menor ou igual a 3 segundos, fornecendo resposta rápida às alterações de frequência da rede
- Requisitos operacionais: A função de regulação de frequência primária deve estar totalmente ativada em todos os momentos e não deve ser retirada arbitrariamente, caso contrário, afetará a estabilidade da frequência da rede.
II. Funções de gerenciamento e otimização de válvulas
4. Pergunta: Quais são os principais componentes da função de gerenciamento de válvulas do DEH?
Resposta: O gerenciamento de válvulas é um recurso importante que distingue o DEH dos sistemas de controle hidráulico tradicionais. Consegue uma operação eficiente e econômica da unidade, otimizando a sequência de abertura e o grau de abertura das válvulas.
- Correção da característica de fluxo da válvula: o DEH incorporou-curvas características de fluxo da válvula, que são corrigidas com base em dados operacionais reais para garantir uma relação linear entre a abertura da válvula e o fluxo de vapor, melhorando a precisão do controle.
- Comutação de válvula única/sequencial: alterna automática ou manualmente os modos de controle da válvula com base na carga da unidade, equilibrando estabilidade em carga baixa e economia em carga alta.
- Controle de estanqueidade da válvula: verifica a estanqueidade das válvulas principal e de regulação por meio de testes de estanqueidade para evitar vazamentos internos que podem causar excesso de velocidade ou redução da eficiência da unidade.
- Teste de operação da válvula: opera regularmente as válvulas para evitar que elas fiquem presas em uma posição por um longo período, garantindo o fechamento confiável das válvulas durante ações de proteção.
5. Pergunta: Qual é a diferença entre o controle-de válvula única e o controle de válvula sequencial? Como eles devem ser trocados corretamente?
Resposta: Esses são os dois modos principais de gerenciamento de válvulas, afetando diretamente a eficiência térmica e a segurança da unidade.
Itens de comparação|Controle de-válvula única (regulação de estrangulamento)|Controle da Válvula de Sequência (Regulação do Bico)
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Princípio de funcionamento|Todas as válvulas reguladoras abrem simultaneamente, ajustando o fluxo de vapor por estrangulamento|Os reguladores abrem sequencialmente, com apenas a última válvula fornecendo estrangulamento
Eficiência Térmica|Grande perda de estrangulamento em baixa carga, baixa eficiência térmica|Pequena perda de estrangulamento em baixa carga, alta eficiência térmica (1%~2% maior que válvula-única)
Estresse térmico|O vapor entra uniformemente no cilindro, o estresse térmico do rotor é baixo, a estabilidade da unidade é boa|O vapor entra parcialmente no cilindro, o rotor aquece de forma irregular, o estresse térmico é alto, propenso a vibrações
Condições Aplicáveis | Inicialização da unidade, operação-de baixa carga, mudanças frequentes de carga|Operação estável de alta-carga
Requisitos de comutação:
- Condições de comutação: Carga da unidade estável em 50%~70% da carga nominal, parâmetros do vapor principal estáveis, sem grandes operações
- Processo de comutação: o DEH ajusta automaticamente as aberturas das válvulas passo a passo; o tempo de comutação é de cerca de 10 a 15 minutos
- Precauções: Durante a comutação, monitore de perto a vibração da unidade, o deslocamento axial e as alterações de temperatura do cilindro. Se ocorrer alguma anormalidade, pare de trocar imediatamente.
III. Funções de proteção e intertravamento
6. P: Como está estruturado o sistema de proteção contra excesso de velocidade do sistema DEH? Qual a lógica de atuação de cada proteção?
R: O excesso de velocidade é a falha mais perigosa para uma turbina. O sistema DEH constrói um sistema de proteção contra excesso de velocidade de "três-linhas de defesa", com múltiplas camadas de proteção para garantir a segurança da unidade.
- Primeira linha de defesa: proteção OPC contra excesso de velocidade (103% da velocidade nominal, 3.090 rpm)
- Lógica de ação: Quando a velocidade excede 3.090 rpm, o DEH fecha rapidamente todas as válvulas de controle e válvulas de corte de extração, enquanto mantém as válvulas principais de vapor abertas.
- Resultado da ação: depois que a velocidade cai abaixo de 3.000 rpm, o DEH reabre automaticamente as válvulas reguladoras para manter a velocidade estável.
- Recurso: Ação rápida (menor ou igual a 0,1 segundos), não desarma a unidade, suprime efetivamente o aumento de velocidade durante a rejeição de carga.
- Segunda linha de defesa: 110% de proteção elétrica contra excesso de velocidade (3.300 rpm)
- Lógica de ação: Quando a velocidade ultrapassa 3300 rpm, o DEH envia um comando de trip para o ETS (Sistema de Disparo de Emergência).
- Resultado da ação: Fecha todas as válvulas principais de vapor, válvulas reguladoras e válvulas de parada de extração; a unidade executa um desligamento de emergência.
- Terceira linha de defesa: 112% de proteção mecânica contra excesso de velocidade (3.360 rpm)
- Lógica de ação: Quando a velocidade excede 3.360 rpm, o dispositivo de disparo de emergência do tipo-martelo atua, desligando mecanicamente a unidade por meio de ligações.
- Característica: Estrutura totalmente mecânica, não afetada por falhas no sistema elétrico, proporcionando a última linha de defesa de segurança.
7. Pergunta: Além da proteção contra excesso de velocidade, que outras funções importantes de proteção de intertravamento o DEH possui?
Resposta: O DEH trabalha em coordenação com os sistemas ETS e TSI (instrumentação de supervisão de turbina) para fornecer proteção abrangente:
- Proteção contra rejeição de carga: Quando o disjuntor de saída do gerador desarma, o DEH aciona imediatamente a proteção OPC, fechando rapidamente as válvulas do governador para evitar excesso de velocidade.
- Proteção contra baixo vácuo: quando o vácuo do condensador cai abaixo do limite, o DEH aciona um desligamento por meio do ETS para evitar que a alta temperatura de exaustão no cilindro de baixa-pressão danifique o equipamento.
- Proteção contra baixa pressão do óleo lubrificante: Quando a pressão do óleo lubrificante cai abaixo do limite, o DEH aciona um desligamento através do ETS para evitar que os rolamentos sejam queimados.
- Proteção de baixa pressão do óleo EH: quando a pressão do óleo EH cai abaixo do limite, o DEH aciona um desligamento por meio do ETS para evitar que as válvulas não fechem.
- Proteção de grande deslocamento axial: Quando o deslocamento axial do rotor excede o limite, o DEH aciona um desligamento por meio do ETS para evitar atrito entre as peças móveis e estacionárias.
- Proteção contra desligamento manual: os operadores podem acionar manualmente um desligamento por meio do botão de parada de emergência no painel de controle do DEH.
