DEH (デジタル電気{0}}油圧制御システム)タービンの「脳と神経中枢」です。このシステムは、コアとしてコンピュータを使用し、動力として高圧耐火油を使用して、タービンの速度、負荷、バルブの正確な制御と包括的な保護を実現します。最新の火力発電装置を安全かつ安定的に運転するための基幹システムです。
I. 基本およびコア制御機能
1. Q: DEH システムのコア速度制御機能にはどのような段階が含まれていますか?各ステージはどのように動作しますか?
A: 速度制御は DEH の基本機能であり、クランキングから系統接続までの全プロセスをカバーし、制御精度は ±1 rpm です。これはユニットを安全に起動するための鍵です。
- クランキング制御: ユニットのシャットダウン後、温度差による曲がりを防ぐために、クランキング モーターがメイン シャフトを 2 ～ 3 rpm の低速で回転させます。 DEH は、クランキングの係合と解除、速度の監視、および保護を担当します。クランキング電流が高すぎる場合、または速度が異常な場合、自動的にトリップします。
- 加速制御: オペレーターが目標速度と加速率 (通常 100~300 rpm/min) を設定すると、DEH が主蒸気弁/制御弁を自動的に調整して蒸気流を制御し、タービン速度がスムーズに上昇するようにします。危険な速度範囲 (例: 1200 ～ 1800 rpm) では、DEH は自動的に加速率を上げて共振ゾーンを素早く通過し、激しいユニット振動を回避します。
- ウォームアップ制御-: 速度がウォームアップ速度-（通常 2040 rpm）に達すると、DEH は低速-および高速-ウォームアップ-の速度安定性を維持し、タービン シリンダーとローターの均一な加熱を確保し、熱応力を軽減します。暖機時間はシリンダー温度に基づいて自動的に計算され、条件が満たされると加速が自動的に継続されます。-
- 定速制御: 速度が 3000 rpm の定格速度に達すると、DEH は速度閉ループ制御に入り、速度を自動的に 3000±1 rpm で安定させ、系統接続の準備をします。{2}}このとき、グリッド周波数が変動しても、ユニットの速度は安定した状態を保つことができます。
- 負荷拒否速度制御: ユニットに負荷拒否が発生すると、DEH は調整バルブをすぐに閉じて過速度を抑制し、その後バルブの開きを自動的に調整して速度を 3000 rpm で安定させ、系統に迅速に再接続できる状態を作り出します。
2. 質問: DEH 負荷制御機能のモードは何ですか?どのような動作条件に適していますか?
回答: ユニットが系統に接続されると、DEH は自動的に負荷制御モードに切り替わります。主に次の 4 つのタイプがあります。
- 弁位置制御モード (- 開ループ制御): DEH は、オペレータが設定した弁開度指令に従ってガバナを直接制御し、負荷は蒸気パラメータの変化に応じて変動します。このモードは、ユニットがグリッドに接続されたばかりである場合、蒸気パラメータが不安定である場合、または CCS システムが故障している場合に適しています。
- 電力閉ループ制御モード: DEH は発電機の有効電力をフィードバック信号として使用し、負荷を設定値に維持するためにガバナ開度を自動的に調整します。制御精度は定格負荷の±1%に達することがあり、これが通常のユニット動作のメインモードです。
- 圧力制御モード (タービン モード後のボイラー-): DEH は主蒸気圧力をフィードバック信号として使用し、ガバナ開度を自動的に調整して安定した主蒸気圧力を維持します。このモードは、ボイラー-側の故障または負荷-が制限された状況に適しています。この場合、ボイラーが負荷の調整を担当し、タービンが圧力の調整を担当します。
- 協調制御モード (CCS): DEH はボイラー制御システムと協調して動作し、ユニット負荷と主蒸気圧力を共同で調整します。 DEH は負荷コマンドに対する素早い応答を担当し、ボイラーは安定した蒸気パラメータを確保するために燃料量をゆっくりと調整します。 AGC（自動生成制御）動作の基本モードです。
3. 質問: 一次周波数調整とは何ですか? DEH はどのようにして主要な周波数調整機能を実現しますか?
回答: 一次周波数規制は、送電網の周波数安定性を守るための最前線です。これは、系統周波数が変化したときの周波数偏差に基づいてタービン負荷を自動調整し、系統内の電力不足または余剰を補償することを指します。
- 実装原理: DEH には、速度-負荷静特性曲線 (つまり、ドループ特性、通常 4% ～ 5%) が組み込まれています。-。系統周波数が低下（速度が低下）すると、DEH は自動的にタービン バルブをさらに開き、ユニットの出力を増加します。グリッド周波数が上昇（速度が増加）すると、タービンバルブが自動的に閉じられ、ユニットの出力が減少します。
- 主要パラメータ:
- デッドバンド: 通常、±2 rpm (±0.033 Hz に相当)、わずかな周波数変動による頻繁な負荷調整を避けるため
- 制限: ユニットの過負荷を防ぐため、一次周波数調整の最大調整範囲は通常定格負荷の ±10% です
- 応答時間: 3 秒以下で、系統周波数の変化に高速に応答します。
- 運用要件: 主な周波数調整機能は常に完全に作動している必要があり、任意に解除してはなりません。そうしないと、系統周波数の安定性に影響します。
II.バルブ管理および最適化機能
4. 質問: DEH のバルブ管理機能の中核となるコンポーネントは何ですか?
回答: バルブ管理は、DEH を従来の油圧制御システムと区別する重要な機能です。バルブの開閉順序や開度を最適化することで、ユニットの効率的かつ経済的な運転を実現します。
- バルブ流量特性補正: DEH にはバルブ流量特性曲線が組み込まれています。-この曲線は実際の動作データに基づいて補正され、バルブ開度と蒸気流量の線形関係が確保され、制御精度が向上します。
- シングルバルブ / シーケンシャルバルブ切り替え: 単位負荷に基づいてバルブ制御モードを自動または手動で切り替え、低負荷時の安定性と高負荷時の経済性のバランスをとります。
- バルブ気密性管理: 気密性テストを通じてメイン バルブと調整バルブの気密性を検証し、速度超過やユニットの効率低下を引き起こす可能性のある内部漏れを防ぎます。
- バルブ動作テスト: バルブが長期間にわたって同じ位置に固着するのを防ぐために定期的にバルブを動作させ、保護動作中にバルブが確実に閉じられるようにします。
5. 質問: シングルバルブ制御とシーケンスバルブ制御の違いは何ですか?{0}正しく切り替えるにはどうすればよいでしょうか?
回答: これらはバルブ管理の 2 つの中心的なモードであり、ユニットの熱効率と安全性に直接影響します。
比較項目 |シングル-バルブ制御（スロットル制御） |シーケンスバルブ制御（ノズル制御）
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動作原理 |すべての調整弁が同時に開き、絞りによって蒸気の流れを調整します。レギュレーターは順番に開き、最後のバルブのみが絞りを提供します
熱効率 |低負荷時の絞り損失が大きく、熱効率が低い |低負荷時のスロットリング損失が小さく、熱効率が高い（単一-バルブより1%〜2%高い）
熱応力 |蒸気が均一にシリンダーに入り、ローターの熱応力が低く、ユニットの安定性が良好です。蒸気が部分的にシリンダーに入り、ローターが不均一に加熱され、熱応力が高く、振動が発生しやすくなります。
適用条件 |ユニットの起動、低負荷動作、頻繁な負荷変化 |{0}}安定した高負荷動作-
切り替え要件:
- スイッチング条件: ユニット負荷は定格負荷の 50% ～ 70% で安定、主蒸気パラメータは安定、大規模な操作はなし
- 切り替えプロセス: DEH はバルブの開度を段階的に自動的に調整します。切り替え時間は約10～15分
- 注意事項: 切り替え中は、ユニットの振動、軸方向の変位、シリンダの温度変化を注意深く監視してください。異常が発生した場合は直ちにスイッチングを中止してください。
Ⅲ．保護機能とインターロック機能
6. Q: DEH システムの過速度保護システムはどのように構成されていますか?各保護の動作ロジックは何ですか?
A: タービンにとって過速度は最も危険な故障です。 DEH システムは、ユニットの安全性を確保するために複数の保護層を備えた「三線防御」過速度保護システムを構築しています。-
- 防御の第一線: OPC 過速度保護 (定格速度の 103%、3090 rpm)
- 動作ロジック: 速度が 3090 rpm を超えると、DEH は主蒸気バルブを開いたままにして、すべての制御バルブと抽出停止バルブをすぐに閉じます。
- アクションの結果: 速度が 3000 rpm を下回ると、DEH は安定した速度を維持するために調整バルブを自動的に再度開きます。
- 特徴: 高速動作 (0.1 秒以下)、ユニットをトリップさせず、負荷遮断時の速度上昇を効果的に抑制します。
- 第 2 の防御線: 110% 電気過速度保護 (3300 rpm)
- 動作ロジック: 速度が 3300 rpm を超えると、DEH は ETS (緊急トリップ システム) にトリップ コマンドを送信します。
- アクションの結果: すべての主蒸気弁、調整弁、抽出停止弁を閉じます。ユニットは緊急シャットダウンを実行します。
- 第三の防御線: 112% の機械的過速度保護 (3360 rpm)
- 動作ロジック: 速度が 3360 rpm を超えると、フライハンマー型緊急トリップ装置が作動し、リンケージを介してユニットを機械的に停止します。{2}}
- 特徴: 完全に機械的な構造で、電気システムの故障の影響を受けず、安全防御の最後のラインを提供します。
7. 質問: 過速度保護以外に、DEH には他にどのような重要なインターロック保護機能がありますか?
回答: DEH は、ETS および TSI (タービン監視計装) システムと連携して、包括的な保護を提供します。
- 負荷拒否保護: 発電機の出力ブレーカーがトリップすると、DEH は直ちに OPC 保護をトリガーし、ガバナ バルブをすぐに閉じて過速度を防ぎます。
- 低真空保護: 凝縮器の真空度が制限値を下回ると、DEH は ETS を通じてシャットダウンをトリガーし、低圧シリンダー内の高い排気温度による機器の損傷を防ぎます。-
- 潤滑油圧低下保護: 潤滑油圧が制限値を下回ると、DEH は ETS を通じてシャットダウンをトリガーし、ベアリングの焼損を防ぎます。
- EH 油圧低下保護: EH 油圧が制限値を下回ると、DEH は ETS を通じてシャットダウンをトリガーし、バルブが閉じなくなるのを防ぎます。
- 大きな軸方向変位保護: ローターの軸方向変位が制限を超えると、DEH は ETS を通じてシャットダウンをトリガーし、可動部品と固定部品の間の摩擦を防ぎます。
- 手動シャットダウン保護: オペレーターは、DEH コントロール パネルの緊急停止ボタンを介して手動でシャットダウンをトリガーできます。
