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浅谈国华定电电气系统监控纳入DCS应用
更新时间:2015-12-20 发布:www.1024sj.com

作者:杨慎敏 

摘要 本文就河北国华定洲电厂分析了电气系统控制的特点,连系现实工程的运用情况介绍电气系统纳进DCS监控的范围和控制要求,并就有关DCS硬件设置装备摆设、软件功能、公用系统控制等问题进行探讨,为以后同类工程提供借鉴。
要害词 电气系统DCS
引言
国华定洲电厂的热工控制已周全采用DCS控制系统,形成了数据收集(DAS)、模拟量控制(MCS)、顺序控制(SCS)、燃烧器治理(BMS)四年夜系统。从现实运行情况来看,DCS较好地实现了其控制功能,并阐扬了平安、经济、靠得住的优点,取得了优秀的效果,而且电气控制打破了常规的控制手段——使用盘台上一对一硬手操方式,将电气纳进DCS控制之中,这样既哄骗DCS已成熟的涣散控制技术,又能提高电气控制水平。电气控制纳进DCS以后,可充实哄骗DCS的手段,使电气防误操作等功能实现更利便、更完整,而且将相关量的显示、报警与电气装备的控制调理有机地连系起来,有用提高整个电气控制的平安性和靠得住性。
1电气系统控制的特点
电气系统与热工自动化相比在控制要求及运行进程中有着很多分歧点,电气的主要特点浮现为:
(1)电气装备相对热工装备而言控制对象少,操作频率低,有的系统或装备运行正常时,几个月或更长时间才操作一次。
(2)电气装备庇护自动装配要求靠得住性高,动作速度快。发变组庇护动作速度要求在40ms之内;自动准同期采用同步电压方式,转速、电压调整和滑压控制要求在5ms之内;电压自动调整装配快速励磁要求时间极短;厂用电快切装配快速切换时间一般小于60~80ms,同步鉴定相位差5°~20°。
(3)国华定洲电厂采用2台机组共用1台起/备变,任一机组检修都不能影响另1台机组的正常运行。DCS的控制方式为每1台机组的DCS都能实现对公用部门的控制,两台操作权限完全相等。
(4)电气装备电气系统的联锁逻辑较简单,但电气装备自己操作机构复杂。
是以,机组的电气系统纳进DCS控制,要求控制系统具有很高的靠得住性。除能实现正常起停和运行操作外,尤其要求能够实现实时显示异常运行和事故状态下的各类数据和状态,并提供响应的操作指导和应急处置措施,保证电气系统自动控制在平安合理的工况下工作。
2电气系统纳进DCS监控的范围
凭据国华定洲电厂单元机组的运行和电气控制的特点,在工程的运用中采用将发机电—变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳进DCS监控。
从升压站(不包括升压站)至电厂侧的所有主厂房内电气系统均纳进DCS监控,主要系统回纳为:
单元电气控制系统监控范围包括:
1.发机电-变压器组(包括断路器、刀闸);
2.发机电励磁系统;
3.高压厂用电源;
4.单元低压变压器﹑PC进线及分段;
5.保安电源及柴油发机电组;
6.单元机组直流系统(仅监测);
7.UPS系统(仅监测)。
公用电气控制系统监控范围包括:
1.高压启/备变(包括断路器、刀闸);
2.公用低压变压器﹑PC进线及分段。
电气主要庇护平安自动装配因要求DCS实现其功能今朝尚有一定的难度,而且要增加相当年夜的费用。原则上不要求经由过程DCS实现其功能,仍保留其装配,但它们采用RS485接口与DCS之间进行通讯。保留的庇护自动专用装配主要有以下:
发变组庇护装配;
自动准同期装配(ASS);
自动电压调整装配(AVR);
厂用电快切装配;
故障录波装配。 
 3电气系统纳进DCS所到达的控制水平及技术水平
机组整套启动时从汽锅焚烧至发机电并网带初始负荷够实现全进程的自动法式控制,或机组停机时DCS能平安停机。
机组自启停控制的控制水平是:
机组正常起动时,当发机电到达额定转速时,DCS将投进AVR。当发机电电压到达额定值时,DCS将投进同期装配。发机电与电网的同期是由同期装配自动实现,在同期进程中经由过程DCS控制AVR、DEH,当同期条件知足时,向发机电断路器发合闸指令。
机组正常停机时,跳开主开关,联跳汽轮机(主汽门关闭),发机电灭磁。
对于厂用电源系统控制的要求是:
在机组启动时经由过程启/备变向厂用负荷供电;在机组正经常使用电时,由厂变供电并经低压厂变向400VMCC低压负荷供电以启念头组所必需的辅机;在厂用电消失机,为了庇护装备和系统的平安,厂用电快切装配应快速将厂用工作负荷自动切换至启/备变;当确认保安段母线失压后,应启动事故备用柴油机供电以保证装备平安。
依据以上控制水平的要求,电气监控纳进DCS技术的要求是:
(1)发机电系统能实现法式控制和软手操控制使发机电由零起升速、升压直到并网带初始负荷。
(2)厂用电系统能按启动/遏制阶段和正常运行阶段的要求法式控制和软手操来实现。
(3)能实时显示和记实上述发变组系统和厂用电系统的正常运行、异常运行和事故状态下的各类数据和状态,并提供操作指导和应急处置措施。
(4)单元机组(炉机电)实现全CRT监控。
4对DCS软件、硬件要求
国华定电2台单元机组,电气主接线采用发机电—变压器组单元接线,接至220kV/500kV配电系统,主厂房6kV高压厂用母线采用设两工作段及专用公用段的接线方式。
4.1硬件设置装备摆设描写
电气系统控制纳进DCS监控以后,其功能可分为数据收集(DAS)温柔序控制(SCS)两部门,由于电气量同热工量相比并没有非凡的要求,而相对动作速度快、靠得住性高的控制功能经由过程保留的电气专用装配来实现,是以原则上对DCS的硬件无非凡要求。对硬件的设置装备摆设要求同热工一致,其功能划分融进DCS的功能之中。但基于历史的缘由DCS由热工人员负责,而热工人员对电气的控制原理知之不多,在设计、调试、生产维护等各个环节中,电气系统这部门工作仍需电气人员来完成。加上在工程建设进程中电气有关厂用电受电部门需提早调试投进运行,在电气的控制功能部门为DCS顺序控制(SCS)和电气就地零丁的控制器,便于现实工作的顺遂进行。其数据收集部门同热工融为一体。
4.2软件功能描写
4.2.1数据收集系统DAS功能
数据收集系统(DAS)能接连收集和处置所有与电气系统有关的重要测点旌旗灯号及装备状态旌旗灯号,以便实时向操作人员提供有关的运行信息,实现机组平安运行。一旦机组发生任何异常工况,实时报警,提高机组的可哄骗率。一般有下列功能:
(1)显示:包括操作显示、棒状图显示、趋向显示、报警显示等。
(2)制表记实:事故追思记实、事务顺序(SOE)记实等。
(3)历史数据存储和检索。
4.2.2顺序控制系统SCS(G/A)功能
国华定电的电气系统控制部门的顺控逻辑设计比力简单,仅能实现单操,1路、2路和母联闭锁功能。这样的设计方式使得DCS失往了自动化的意义,没有从基本上提高电气系统控制的自动化水平。这也是国华定电以后要改良的项目。
5后备监控装备的设置装备摆设
凭据已建成300MW机组的运行经验,九江、信阳、益阳电厂机炉控制中采用DCS以CRT和键盘监控为中心后,尽量地削减控制盘台上的显示仪表、操作器/开关、报警窗等,仅保留的后备监控装备为:
(1)模拟量旌旗灯号全数进DCS显示,不另设控制盘。
(2)只保留少许的重要电气开关并取消电气控制屏/盘,控制功能在DCS实现。手动同期开关还保留作为自动准同期装配后备手操。保留的后备手操开关为:发机电灭磁开关跳闸按钮;柴油发机电紧急按钮。
(3)报警光字牌采用CRT上显示的软光字数目保留30个左右,与热工报警分隔放置,这样晦气于监视,建议和热控报警统一安插。
6公用系统控制方式
对于2台机组的公用系统,如厂用、公用及备用电源系统等与热工控制系统一样,DCS的设置装备摆设能够实现一台机组遏制运行时,另外一台机组的运行人员能对公用系统进行监控,而且要求采用靠得住的措施,确保其控制饬令的性,即在统一时间只答理一个DCS系统指令对公用装备起控建造用。不能由于公用系统的存在,而使2台机组的DCS耦合在一起。
国华定洲电厂DCS系统采用西门子TXP7.4,公用系统控制采用公用系统终端总线同1号机组、2号机组的总端总线互联。这样既节省了硬件设置装备摆设,又年夜年夜勤俭了工程费用。可是这样设置装备摆设的错误谬误是当公用系统DCS泛起故障时,必需两台机组都停下来,给公用系统DCS的检修带来很年夜未便。
7竣事语
以上谈了国华定电电气系统监控纳进DCS运用,希看能够能以后的基建工程提供一借鉴。

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