摘要：三门核电汽轮机DEH控制系统基于Ovation平台搭建，为了确保DEH控制系统满足能够汽轮机厂的功能控制需求，需要对其进行工厂测试。文章介绍了三门核电DEH控制系统的工厂测试策略，并简要分析了其结果。
关键词：汽轮发电机；DEH控制系统；Ovation；仿真测试
中图分类号：TK321 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）11-0138-03
1.1 MTC
MTC用于控制进入汽轮机高低压缸的蒸汽，以维持汽轮发电机转速和负荷的平衡。MTC采用一对冗余Ovation OCR400处理器，根据实际I/O点需求，设置了1个主控制柜和2个I/O扩展柜。
MTC的控制对象为4个高压主汽门、4个高压主调门、6个低压再热汽门和6个低压再热调门，其中低压再热汽门为全开全关型阀门，其余14个汽门开度通过伺服阀控制，因此MTC配置有14对冗余Ovation阀位卡。就地阀门配置双LVDT，油动机上的伺服阀亦为MOOG双线圈规格，以便与冗余阀位卡接口。OPC采用超速保护双位控制方法，就地设置两个并联的OPC电磁阀。OPC使用单独的处理机柜，内部设置为3取2冗余回路。当系统检测到满足下列任一条件时，输出触发信号连接至两个OPC电磁阀，使OPC总管泄去安全油，快速卸荷阀随之打开并泄去油动机的动力油，迅速关闭高、低压调节汽门。
2 仿真测试方法
由于DEH控制逻辑较为复杂，且汽轮机首次冲转启动过程中，需解决机组本身的振动等一系列问题，这就要求DEH能稳定可靠地控制机组转速，避免出现转速控制不稳的现象。并且三门核电1号机组是首次使用Ovation平台用于控制三菱汽轮机，因而DEH控制系统的工厂测试就显得至关重要。为了充分检验DEH控制系统的控制性能及其动静态特性，须通过仿真机来模拟汽轮发电机工况。
三门核电DEH控制系统工厂测试采用纯仿真试验模式（即不带油动机和阀门的仿真试验），示意图如图1。测试时使用三菱重工提供的汽轮机仿真机，仿真机通过AI和DI卡件接收DEH来的控制指令和其他信号，应用CPU中的数学模型，计算出汽轮发电机组的各项参数（转速、压力、功率等），通过AO与DO卡件输出至DEH控制系统，形成闭环控制，以验证DEH控制系统的功能。测试时使用Ovation工程师站作为DEH控制系统的人机接口界面，通过它监视系统状态、实时数据，并发出DEH的操作控制指令。
（1）正常启动测试：通过仿真机模拟汽轮发电机组工况，执行机组正常启停过程，验证机组状态正常。流程大致包括：汽轮机冲转→阀门切换→手动增减速→OPC测试→超速测试→并网→运行模式切换→阀门活动性试验→自动负荷调节→100%甩负荷，汽轮机启停过程中所有状态、参数应当满足设计要求。
（2）异常工况测试：通过仿真机模拟机组异常工况，包括就地传感器故障（转速探头、功率变送器、冲动级压力变送器等）、伺服回路异常等，测试控制系统在各种异常工况下的响应符合预期要求。对于三取二冗余回路或者中值选择逻辑，当一路就地信号故障时，控制系统应该仍然能够保持在正常状态。对于伺服回路异常工况，控制系统能够正确地触发异常报警。
（3）响应时间测试.通过模拟特定输入信号，使用录波仪记录和测量回路响应时间，包括：
转速变化至伺服输出的响应时间；
调节级压力变化值调门开度指令输出的响应时间；
解列信号至OPC触发的响应时间；
负荷不平衡工况至OPC触发的响应时间；
超速107.5%至OPC触发的响应时间。
3 测试结果分析
由于OPC的超速回路和解列回路都是由硬接线直接搭建，其响应时间很小。4 结语
通过汽轮机控制保护系统的工厂测试，可以看出西屋公司基于Ovation平台搭建的汽轮机控制保护系统基本满足三菱重工汽轮机控制和保护的功能需求，其各项功能、指标基本符合预期要求。
但是，由于工厂测试执行的是纯仿真测试，未能验证DEH控制系统与油动机及EH油系统配合是否正常。在现场调试阶段，在机组阀门、油动机及EH油系统安装完毕后，应当将DEH控制系统与现场EH系统进行联调，带实际的阀门和油动机进行各项实验，验收合格后才能进行机组的启动。
三门核电作为我国首台AP1000机组，其DEH控制系统的可靠运行对机组安全至关重要，这就要求后续现场调试时勇于发现问题，保障世界首台AP1000核电机组在我国安全运行。
参考文献
[1] 中国核工业集团公司.AP1000核电厂系统与设备
[M].北京：原子能出版社，2010.
[2] 汽轮机组技术手册[M].北京：中国电力出版社，
2007.
作者简介：汪玉屏（1987—），男，浙江衢州人，中核集团三门核电有限公司助理工程师，研究方向：AP1000核电项目汽轮机控制与保护系统。