REXA執(zhí)行器DEH系統(tǒng)一次調(diào)頻能力的研究

摘 要：汽輪機(jī)REXA執(zhí)行器純電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)（簡稱REXA執(zhí)行器DEH系統(tǒng)）是一種新型電調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用美國REXA公司生產(chǎn)的REXA電液執(zhí)行器作為DEH的電液轉(zhuǎn)換裝置。REXA執(zhí)行器無需外供油源，有效提高了系統(tǒng)的抗油質(zhì)污染能力。REXA執(zhí)行器加上反饋杠桿組成的力驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是一種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)精度高以及穩(wěn)定性好的DEH液壓放大機(jī)構(gòu)。REXA執(zhí)行器DEH系統(tǒng)在提高機(jī)組自動化方面做出了突出的貢獻(xiàn)，在不同類型機(jī)組得到廣泛的應(yīng)用，取得良好的效果。本文主要探討了REXA執(zhí)行器DEH系統(tǒng)的一次調(diào)頻功能，以及在電廠實(shí)際應(yīng)用中的調(diào)頻能力。

關(guān)鍵詞：REXA執(zhí)行器 DEH系統(tǒng) 調(diào)頻 孤網(wǎng)

中圖分類號：TK323文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）05（b）-0010-02

電力生產(chǎn)問世以來，發(fā)電機(jī)組并列運(yùn)行便是向用戶提供可靠的、高質(zhì)量的電能的主要方式。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步，電能需求逐漸增加，使電網(wǎng)的規(guī)模越來越大。大電網(wǎng)的穩(wěn)定是由電網(wǎng)中每臺機(jī)組的調(diào)頻能力決定的，所以，DEH系統(tǒng)的一次調(diào)頻能力是機(jī)組入網(wǎng)的必要考查指標(biāo)。隨著機(jī)組DEH調(diào)頻能力的加強(qiáng)，大電網(wǎng)越來越具有供電可靠，頻率穩(wěn)定和電壓穩(wěn)定的優(yōu)勢。但是，大電網(wǎng)不能涵蓋所有的供電需求，在一定情況下，還會出現(xiàn)小網(wǎng)工況。比如，大網(wǎng)解列可變成小網(wǎng)運(yùn)行，部分自備電站需要孤網(wǎng)運(yùn)行，帶廠用電的機(jī)組甩負(fù)荷后也要轉(zhuǎn)為孤網(wǎng)運(yùn)行等。所以，DEH系統(tǒng)的一次調(diào)頻能力是非常重的指標(biāo)。REXA執(zhí)行器DEH系統(tǒng)具有良好的一次調(diào)頻能力，能夠適應(yīng)各種級別機(jī)組、各種運(yùn)行工況。

1 REXA執(zhí)行器DEH系統(tǒng)簡介

REXA執(zhí)行器DEH系統(tǒng)由控制部分和液壓部分組成。控制部分一般有DCS系統(tǒng)構(gòu)成，或者是專用的DEH控制器，液壓部分是由采用REXA執(zhí)行器作為電液轉(zhuǎn)換裝置的電液放大機(jī)構(gòu)和液壓保護(hù)系統(tǒng)構(gòu)成。

1.1 控制系統(tǒng)

圖1為控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖?？刂破鳎―PU）采用冗余配置，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速、功率、壓力等重要信號采用三取二或二取一冗余處理?？刂葡到y(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置包括DEH標(biāo)準(zhǔn)控制柜、操作員站和工程師站，根據(jù)用戶需要配置操作盤臺。

根據(jù)用戶需求可選用與機(jī)組一致的分散控制系統(tǒng)組件的控制器；按電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)機(jī)組的具體要求，進(jìn)行系統(tǒng)硬件配置和控制邏輯組態(tài)。

RERXA執(zhí)行器可與任何控制系統(tǒng)兼容，目前，已采用的分散控制系統(tǒng)控制器有：國電智深EDPF；和利時(shí)MACS-Ⅱ、MACS-III、MACS-Ⅴ、FOCS；新華XDPS-400/M；龍?jiān)凑螸YZH；康吉森；浙大中控等。以及日立HIACS-3000、HIACS-5000/M；西屋OVATION；ABBINFI90；FOXBORO；WOODWARD；HONYWELL，以及遼寧電控的ITC小型控制器等。

1.2 液壓系統(tǒng)

REXA執(zhí)行器DEH液壓系統(tǒng)由REXA執(zhí)行器力驅(qū)動液壓機(jī)構(gòu)和液壓保護(hù)系統(tǒng)構(gòu)成。

1.2.1 REXA執(zhí)行器力驅(qū)動液壓機(jī)構(gòu)

REXA執(zhí)行器力驅(qū)動機(jī)構(gòu)由REXA執(zhí)行器、杠桿反饋機(jī)構(gòu)、錯油門和油動機(jī)組成。如圖2所示，杠桿一端通過滑動鉸鏈與油動機(jī)活塞桿聯(lián)接，杠桿另一端與通過鉸鏈與錯油門滑閥控制連桿聯(lián)接，控制連桿作用在錯油門滑閥上部，REXA執(zhí)行器通過鉸鏈作用在近于控制連桿側(cè)的杠桿上。固定的壓力油作用在錯油門滑閥下部。

REXA執(zhí)行器接受DEH控制信號向上動作，杠桿以油動機(jī)活塞桿為支點(diǎn)，帶動控制連桿向上移動，錯油門滑閥在其下部高壓油的作用下跟隨上移偏離中間位置，使油動機(jī)在壓力油的作用下向開啟方向位移，控制調(diào)速汽門，在油動機(jī)向上動作的過程中，杠桿以REXA執(zhí)行器為支點(diǎn)，帶動控制連桿下移，使錯油門滑閥回中，完成加負(fù)荷過程。減負(fù)荷過程相反。機(jī)組甩負(fù)荷或緊急停機(jī)時(shí)，通過OPC電磁閥及過渡閥迅速泄放錯油門滑閥下部油壓，錯油門滑閥在其上、下油壓差的作用下，以及在REXA執(zhí)行器置零、向減負(fù)荷方向快速動作的過程中，使其迅速偏離中間位置，關(guān)閉調(diào)速汽門，抑制機(jī)組轉(zhuǎn)速的過渡飛升。

1.2.2 液壓保護(hù)系統(tǒng)

如圖3所示，設(shè)置冗余OPT電磁閥組，與手動和遠(yuǎn)方停機(jī)電磁閥并聯(lián)工作，OPT電磁閥動作，通過危急遮斷滑閥關(guān)閉主汽門和調(diào)速汽門實(shí)施停機(jī)。適用于REXA執(zhí)行器同向驅(qū)動力驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

2 REXA執(zhí)行器DEH系統(tǒng)的調(diào)頻原理

REXA執(zhí)行器DEH系統(tǒng)的調(diào)頻控制邏輯原理如圖4所示，其中調(diào)頻死區(qū)為±2轉(zhuǎn)/分。將轉(zhuǎn)速差換算成負(fù)荷指令快速疊加到DEH的負(fù)荷輸出指令上，REXA執(zhí)行器快速響應(yīng)指令，開關(guān)調(diào)門，實(shí)現(xiàn)一次調(diào)頻。

3 實(shí)際調(diào)頻應(yīng)用情況

某發(fā)電廠100MW機(jī)組，于2010年8月6日進(jìn)行了一次調(diào)頻性能試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果匯總表1，圖5為試驗(yàn)記錄曲線。

試驗(yàn)結(jié)果表明：一次調(diào)頻負(fù)荷響應(yīng)滯后時(shí)間小于3s，一次調(diào)頻穩(wěn)定時(shí)間小于1min，限制幅度不小于機(jī)組額定負(fù)荷的10%，性能均滿足入網(wǎng)要求。

4 結(jié)語

REXA執(zhí)行器型DEH系統(tǒng)，不僅具有良好的穩(wěn)定性和免維護(hù)等特點(diǎn)，同時(shí)其一次調(diào)頻能力也很完善，完全可以滿足電廠入網(wǎng)的要求。經(jīng)過多臺機(jī)組的實(shí)踐，充分證明了REXA執(zhí)行器DEH系統(tǒng)在不同型號、不同級別機(jī)組的應(yīng)用中，都具有良好的一次調(diào)頻能力。采用汽輪機(jī)REXA執(zhí)行器DEH系統(tǒng)并網(wǎng)投運(yùn)的機(jī)組，均通過了電網(wǎng)一次調(diào)頻功能的入網(wǎng)試驗(yàn)，其性能均已達(dá)到入網(wǎng)要求。

參考文獻(xiàn)

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