DEH (Hệ thống điều khiển thủy lực-điện kỹ thuật số)là "trung tâm não và thần kinh" của tuabin. Nó sử dụng máy tính làm lõi và dầu chống cháy áp suất cao-làm nguồn điện để đạt được khả năng kiểm soát chính xác tốc độ, tải và van của tuabin cũng như khả năng bảo vệ toàn diện. Đây là hệ thống cốt lõi đảm bảo hoạt động an toàn và ổn định của các tổ máy nhiệt điện hiện đại.
I. Chức năng điều khiển cơ bản và cốt lõi
1. Hỏi: Chức năng kiểm soát tốc độ cốt lõi của hệ thống DEH bao gồm những giai đoạn nào? Mỗi giai đoạn hoạt động như thế nào?
Trả lời: Kiểm soát tốc độ là chức năng cơ bản của DEH, bao gồm toàn bộ quá trình của thiết bị từ khởi động đến kết nối lưới, với độ chính xác điều khiển là ±1 vòng/phút. Đây là chìa khóa để khởi động an toàn thiết bị.
- Điều khiển tay quay: Sau khi thiết bị tắt, động cơ quay sẽ dẫn động trục chính quay ở tốc độ thấp 2~3 vòng/phút để tránh bị cong do chênh lệch nhiệt độ. DEH chịu trách nhiệm điều khiển việc gắn và tách, giám sát tốc độ và bảo vệ. Nếu dòng điện quay quá cao hoặc tốc độ không bình thường, nó sẽ tự động ngắt.
- Kiểm soát gia tốc: Người vận hành đặt tốc độ mục tiêu và tốc độ tăng tốc (thường là 100~300 vòng/phút) và DEH tự động điều chỉnh các van hơi/van điều chỉnh chính để kiểm soát lưu lượng hơi, đảm bảo tốc độ tuabin tăng lên một cách trơn tru. Trong phạm vi tốc độ tới hạn (ví dụ: 1200~1800 vòng/phút), DEH sẽ tự động tăng tốc độ tăng tốc để nhanh chóng đi qua vùng cộng hưởng và tránh rung động nghiêm trọng của thiết bị.
- Kiểm soát khởi động-làm nóng: Khi tốc độ đạt đến tốc độ khởi động-khởi động (thường là 2040 vòng/phút), DEH duy trì sự ổn định tốc độ khi khởi động ở tốc độ-thấp và-tốc độ cao-, đảm bảo làm nóng đồng đều các xi lanh tuabin và rôto, giảm ứng suất nhiệt. Thời gian khởi động-được tính toán tự động dựa trên nhiệt độ xi lanh và khi các điều kiện được đáp ứng, khả năng tăng tốc sẽ tự động tiếp tục.
- Kiểm soát tốc độ không đổi: Khi tốc độ đạt đến tốc độ định mức 3000 vòng/phút, DEH sẽ chuyển sang điều khiển vòng lặp-đóng tốc độ, tự động ổn định tốc độ ở 3000±1 vòng/phút, chuẩn bị kết nối lưới. Tại thời điểm này, ngay cả khi tần số lưới dao động, tốc độ đơn vị vẫn có thể ổn định.
- Kiểm soát tốc độ từ chối tải: Khi thiết bị gặp hiện tượng từ chối tải, DEH nhanh chóng đóng các van điều chỉnh để ngăn chặn quá tốc độ, sau đó tự động điều chỉnh độ mở van để ổn định tốc độ ở 3000 vòng/phút, tạo điều kiện để kết nối lại nhanh chóng với lưới điện.
2. Câu hỏi: Chức năng điều khiển tải DEH có những chế độ nào? Chúng phù hợp với điều kiện hoạt động nào?
Trả lời: Sau khi thiết bị được hòa lưới, DEH sẽ tự động chuyển sang chế độ điều khiển phụ tải, chủ yếu bao gồm 4 loại sau:
- Chế độ điều khiển vị trí van (Điều khiển vòng-mở): DEH trực tiếp điều khiển bộ điều tốc theo lệnh mở van do người vận hành đặt và tải dao động theo những thay đổi trong thông số hơi nước. Chế độ này phù hợp với điều kiện thiết bị vừa mới hòa lưới, thông số hơi nước không ổn định hoặc hệ thống CCS bị lỗi.
Chế độ điều khiển vòng lặp - Đóng nguồn{1}}: DEH sử dụng công suất tác dụng của máy phát làm tín hiệu phản hồi và tự động điều chỉnh độ mở của bộ điều chỉnh để duy trì tải ở giá trị đã đặt. Độ chính xác của điều khiển có thể đạt tới ± 1% tải định mức và đây là chế độ chính cho hoạt động bình thường của thiết bị.
- Chế độ kiểm soát áp suất (Nồi hơi-theo Chế độ tuabin): DEH sử dụng áp suất hơi chính làm tín hiệu phản hồi và tự động điều chỉnh độ mở của bộ điều chỉnh để duy trì áp suất hơi chính ổn định. Chế độ này phù hợp với-sự cố bên lò hơi hoặc các điều kiện hạn chế tải-, trong đó lò hơi chịu trách nhiệm điều chỉnh tải và tuabin chịu trách nhiệm điều chỉnh áp suất.
- Chế độ điều khiển phối hợp (CCS): DEH hoạt động phối hợp với hệ thống điều khiển nồi hơi để cùng điều chỉnh tải đơn vị và áp suất hơi chính. DEH chịu trách nhiệm phản ứng nhanh với các lệnh tải, trong khi nồi hơi điều chỉnh từ từ lượng nhiên liệu để đảm bảo các thông số hơi ổn định. Đây là chế độ cơ bản cho hoạt động AGC (Điều khiển phát điện tự động).
3. Câu hỏi: Điều chỉnh tần số chính là gì? DEH đạt được chức năng điều chỉnh tần số cơ bản như thế nào?
Trả lời: Điều chỉnh tần số sơ cấp là tuyến phòng thủ đầu tiên đảm bảo ổn định tần số lưới. Nó đề cập đến việc tự động điều chỉnh phụ tải tuabin dựa trên độ lệch tần số khi tần số lưới thay đổi, bù đắp cho sự thiếu hụt hoặc dư thừa điện năng trên lưới.
- Nguyên tắc triển khai: DEH có đường cong đặc tính tĩnh tải-tốc độ-tích hợp (tức là đặc tính giảm, thường là 4%-5%). Khi tần số lưới giảm (tốc độ giảm), DEH tự động mở van tuabin thêm để tăng công suất tổ máy; khi tần số lưới tăng (tốc độ tăng), nó sẽ tự động đóng van tuabin để giảm sản lượng của tổ máy.
- Tham số chính:
- Dải chết: thường là ±2 vòng/phút (tương đương ±0,033 Hz), để tránh điều chỉnh tải thường xuyên do dao động tần số nhỏ
- Giới hạn: phạm vi điều chỉnh tối đa của quy định tần số sơ cấp thường là ±10% tải định mức để tránh quá tải thiết bị
- Thời gian phản hồi: Nhỏ hơn hoặc bằng 3 giây, cung cấp phản hồi nhanh với những thay đổi về tần số lưới
- Yêu cầu vận hành: Chức năng điều chỉnh tần số chính phải luôn được kích hoạt đầy đủ và không được rút ra một cách tùy tiện, nếu không sẽ ảnh hưởng đến độ ổn định tần số lưới.
II. Chức năng quản lý và tối ưu hóa van
4. Câu hỏi: Các thành phần cốt lõi trong chức năng quản lý van của DEH là gì?
Trả lời: Quản lý van là một tính năng quan trọng giúp phân biệt DEH với các hệ thống điều khiển thủy lực truyền thống. Nó đạt được hoạt động hiệu quả và tiết kiệm của thiết bị bằng cách tối ưu hóa trình tự mở và mức độ mở của van.
- Hiệu chỉnh đặc tính dòng chảy của van: DEH đã xây dựng-các đường cong đặc tính dòng chảy của van, được hiệu chỉnh dựa trên dữ liệu vận hành thực tế để đảm bảo mối quan hệ tuyến tính giữa độ mở van và lưu lượng hơi, cải thiện độ chính xác của điều khiển.
- Chuyển đổi van đơn / van tuần tự: Tự động hoặc thủ công chuyển đổi chế độ điều khiển van dựa trên tải đơn vị, cân bằng độ ổn định ở tải thấp và tiết kiệm ở tải cao.
- Kiểm soát độ kín của van: Xác minh độ kín của van chính và van điều tiết thông qua kiểm tra độ kín nhằm ngăn chặn rò rỉ bên trong có thể gây ra tình trạng chạy quá tốc độ hoặc giảm hiệu suất của thiết bị.
- Kiểm tra hoạt động của van: Thường xuyên vận hành các van để ngăn chúng dính vào một vị trí trong thời gian dài, đảm bảo van đóng đáng tin cậy trong quá trình bảo vệ.
5. Câu hỏi: Sự khác biệt giữa điều khiển van đơn{0}}và điều khiển van tuần tự là gì? Làm thế nào họ nên được chuyển đổi một cách chính xác?
Trả lời: Đây là hai chế độ quản lý van cốt lõi, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và độ an toàn về nhiệt của thiết bị.
Các mục so sánh|Điều khiển van đơn{0}}(Điều chỉnh tiết lưu)|Điều khiển van tuần tự (Điều chỉnh vòi phun)
--- | --- | ---
Nguyên tắc làm việc|Tất cả các van điều tiết mở đồng thời, điều chỉnh lưu lượng hơi bằng cách tiết lưu|Bộ điều chỉnh mở tuần tự, chỉ có van cuối cùng cung cấp chức năng điều tiết
Hiệu suất nhiệt|Tổn hao tiết lưu lớn ở mức tải thấp, hiệu suất nhiệt thấp|Tổn thất điều tiết nhỏ ở mức tải thấp, hiệu suất nhiệt cao (cao hơn 1%~2% so với van-đơn)
Căng thẳng nhiệt|Hơi nước đi vào xi lanh đều, ứng suất nhiệt rôto thấp, độ ổn định của thiết bị tốt|Hơi nước đi vào một phần xi lanh, rôto nóng không đều, ứng suất nhiệt cao, dễ bị rung
Điều kiện áp dụng|Khởi động thiết bị, vận hành tải-thấp, thay đổi tải thường xuyên|Hoạt động tải cao{1}}ổn định
Yêu cầu chuyển đổi:
- Điều kiện chuyển đổi: Tải thiết bị ổn định ở mức 50%~70% tải định mức, các thông số hơi chính ổn định, không có hoạt động chính nào
- Quá trình chuyển đổi: DEH tự động điều chỉnh độ mở van từng bước; thời gian chuyển đổi khoảng 10 ~ 15 phút
- Biện pháp phòng ngừa: Trong quá trình chuyển đổi, hãy theo dõi chặt chẽ độ rung của thiết bị, độ dịch chuyển dọc trục và những thay đổi về nhiệt độ xi lanh. Nếu có bất kỳ dấu hiệu bất thường nào xảy ra, hãy ngừng chuyển đổi ngay lập tức.
III. Chức năng bảo vệ và khóa liên động
6. Hỏi: Hệ thống bảo vệ quá tốc độ của hệ thống DEH có cấu trúc như thế nào? Logic hành động của mỗi biện pháp bảo vệ là gì?
Trả lời: Chạy quá tốc độ là lỗi nguy hiểm nhất đối với tuabin. Hệ thống DEH xây dựng hệ thống bảo vệ vượt tốc độ "ba{1}}tuyến phòng thủ", với nhiều lớp bảo vệ để đảm bảo an toàn cho thiết bị.
- Tuyến phòng thủ đầu tiên: Bảo vệ quá tốc độ OPC (103% tốc độ định mức, 3090 vòng/phút)
- Logic hành động: Khi tốc độ vượt quá 3090 vòng/phút, DEH nhanh chóng đóng tất cả các van điều chỉnh và van dừng chiết, trong khi vẫn giữ cho các van hơi chính mở.
- Kết quả hành động: Sau khi tốc độ giảm xuống dưới 3000 vòng/phút, DEH sẽ tự động mở lại các van điều chỉnh để duy trì tốc độ ổn định.
- Tính năng: Hành động nhanh ( Nhỏ hơn hoặc bằng 0,1 giây), không ngắt thiết bị, ngăn chặn hiệu quả việc tăng tốc độ trong quá trình từ chối tải.
- Tuyến phòng thủ thứ hai: Bảo vệ quá tốc độ điện 110% (3300 vòng/phút)
- Logic hành động: Khi tốc độ vượt quá 3300 vòng/phút, DEH sẽ gửi lệnh ngắt tới ETS (Hệ thống ngắt khẩn cấp).
- Kết quả hành động: Đóng tất cả các van hơi chính, van điều chỉnh và van dừng xả; thiết bị thực hiện tắt máy khẩn cấp.
- Tuyến phòng thủ thứ ba: Bảo vệ quá tốc độ cơ học 112% (3360 vòng/phút)
- Logic hành động: Khi tốc độ vượt quá 3360 vòng/phút, thiết bị ngắt khẩn cấp loại búa-sẽ hoạt động, tắt thiết bị một cách cơ học thông qua các liên kết.
- Tính năng: Cấu trúc cơ khí hoàn toàn, không bị ảnh hưởng bởi sự cố hệ thống điện, cung cấp tuyến phòng thủ an toàn cuối cùng.
7. Câu hỏi: Ngoài chức năng bảo vệ quá tốc độ, DEH còn có chức năng bảo vệ khóa liên động quan trọng nào khác?
Trả lời: DEH phối hợp với hệ thống ETS và TSI (thiết bị giám sát tuabin) để cung cấp sự bảo vệ toàn diện:
- Bảo vệ chống từ chối tải: Khi cầu dao đầu ra máy phát ngắt điện, DEH ngay lập tức kích hoạt bảo vệ OPC, nhanh chóng đóng các van điều chỉnh để ngăn chặn quá tốc độ.
- Bảo vệ chân không ở mức thấp: Khi chân không của bình ngưng giảm xuống dưới giới hạn, DEH sẽ kích hoạt tắt máy thông qua ETS để ngăn nhiệt độ khí thải cao trong xi lanh-áp suất thấp khỏi làm hỏng thiết bị.
- Bảo vệ áp suất dầu bôi trơn thấp: Khi áp suất dầu bôi trơn giảm xuống dưới giới hạn, DEH sẽ kích hoạt tắt máy thông qua ETS để tránh đốt cháy vòng bi.
- Bảo vệ áp suất dầu EH thấp: Khi áp suất dầu EH giảm xuống dưới giới hạn, DEH sẽ kích hoạt tắt máy thông qua ETS để ngăn chặn tình trạng van không đóng được.
- Bảo vệ dịch chuyển dọc trục lớn: Khi dịch chuyển dọc trục của rôto vượt quá giới hạn, DEH sẽ kích hoạt tắt máy thông qua ETS để ngăn ma sát giữa các bộ phận chuyển động và cố định.
- Bảo vệ tắt máy thủ công: Người vận hành có thể kích hoạt tắt máy theo cách thủ công thông qua nút dừng khẩn cấp trên bảng điều khiển DEH.
