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电气系统监控纳入DCS应用的探讨
发布者:泛亚电竞  来源:泛亚电竞app下载  更新时间:2020-06-26 发布:www.warstonefarm.com

[摘 要]分析了电气系统控制的特点,连系现实工程的运用情况先容了电气系统纳进DCS监控的范围和控制要求,并就有关DCS硬件设置装备摆设、App功能、公用系统控制等问题进行了有益的探讨,为以后同类工程提供借鉴。

  300MW及以上容量机组的热工控制已周全采用DCS控制系统,慢慢形成了数据收集(DAS)、模拟量控制(MCS)、顺序控制(SCS)、燃烧器经管(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、使用靠得住的优点,取得了优秀的效果,而电气控制依然采用较常规的控制手段,使用盘台上一对一硬手操方式。随着计较机的快速成长和控制技术的不竭提高,使得机炉控制与电气控制日益显得不协调,控制水平也逐渐拉年夜。为领会决这一矛盾,有用的法子就是将电气纳进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。
  1997年7月原电力部召开了热工自动化向导小组第六次扩年夜会,对电气设计若何与DCS配合提出了具体定见:“实现炉、机、电集中经管,使电厂主控室炉、机、电控制水平协调成长是需要的而且在现有技术和装备条件下是可行的,可以起到省人、省主控制室面积,便于集控值班运行的作用,而且不提高造价。向导小组要求以积极的立场加进电气纳进DCS的工程试点。”按此精神,九江电厂三期2×350MW、信阳电厂一期2×300MW、益阳电厂一期2×300MW工程电气系统均纳进DCS监控。现依据这几个工程中具体实施的进程和要求,就电气系统纳进DCS监控的一些有关问题进行分析和探讨。

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,时常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)300MW及以上机组一般每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,是以DCS控制应斟酌其控制方式,确保只能有1台机组的DCS实现对共用部门的控制,同时另外一机组DCS能够实现实时监视,而且这类操作控制权能实现切换。
  (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,并提供响应的操作引导和应急处置措施,保证电气系统自动控制在最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:
  发变组系统(不包括变压器自己的透风系统);
  发机电励磁系统;
  高压厂用电源系统(包括厂用电源正常切换);
  低压厂用电源系统和400VPC;
  高压启/备变电源系统(2台机共用);
  柴油发机电组和保安电源(仅监视);
  直流系统和UPS系统(仅监视);
  自动同期系统;
  厂用电快切系统。
  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,但它们与DCS之间要有接口,常规方式采用硬接口。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。
  主厂房外辅助系统的电气系统如输煤、化水、制氢、电除尘等暂不纳进DCS系统中。

3 电气系统纳进DCS控制水平及技术要求

  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。(固然可以设有限几个断点人工分析判断决议后介进操作),或机组停机时DCS能平安停机。
  机组自启停控制的要求是:
  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。在同期合闸成功,发机电电负荷到达一定值以后,DCS将高压厂用电系统快速从启备变切换到高压厂变上。
  机组正常停机时,DCS控制下降机组负荷,当机组负荷降到某一定值时,DCS将高压厂用电系统快速切换到启/备变系统供电;当机组负荷继续降到零,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,并提供操作引导和应急处置措施。
  (4)单元机组(炉机电)实现全CRT监控。

4 对DCSApp、硬件要求

  为了较好地说明电气纳进DCS对App、硬件的要求,出格是为了对App作进一步的具体说明,拟定工程规模为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 对硬件设置装备摆设的要求
  按传统功能划分,电气纳进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出格的要求,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的硬件无特殊要求。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,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即顺序控制(SCS)仍建议设置电气零丁的控制器,便于现实工作的顺遂进行。其数据收集部门要求同热工融为一体。
4.2 对App功能描写
4.2.1 数据收集系统DAS功能
  数据收集系统(DAS)应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、成组显示、棒状图显示、趋向显示、报警显示等。
  (2)制表记实:包括定期记实、事故追思记实、事务顺序(SOE)记实、跳闸一览等。
  (3)历史数据存储和检索。
  (4)二次计较与机组性能。
4.2.2 顺序控制系统SCS(G/A)功能
  电气部门顺序控制主要由3个功能组组成:
  (1)发机电—变压器功能组,它包括下列顺序控制子组项:
  发—变组高压侧断路器及刀闸子组项:该子组项包括发—变组高压侧断器及高压侧Ⅰ母及Ⅱ母隔脱离关等;
  同期子组项:该子组项包括发机电同期系统,发机电的自动同期控制由电气专用装配(ASS)完成,DCS应留有操作窗;
  励磁子组项:该子组项包括发机电励磁系统及AVR等。
  (2)厂用电源功能组,它包括下列顺序控制子组项:
  高压厂用电源子组项:该子项包括高压厂用工作及备用分支等;
  低压厂用电源子组项:该子组项包括6kV所联接的厂用变压器的6 kV侧断路器、380V侧断路器及380V侧分段断路器等;
  保安电源子组项:该子组项包括保安段的工作及备用进线的断路器、仪控变进线断路器及仪控分段断路器等;
  厂用电快切子组项:该子组项包括厂用电正常快切装配功能。
  (3)厂用公用及备用电源功能组,它包括下列顺序控制子组项:
  高压启动/备用电源子组项:该子组项包括启/备变高压侧断路器、隔脱离关及6kV侧断路器、启/备变有载调压开关等;
  低压厂用公用段子组项:该子组项包括6kV所联接的变压器6kV侧断路器、380V侧断路器及380V侧分断路器等。

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,盘上仅保留少许显示仪表。
  (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。关于手动同期开关的保留与否,由于自动准同期装配产物的靠得住性已越来越高,建议取消手动同期开关。保留的后备手操开关为:发变组断路器紧急跳闸按钮;发机电灭磁开关跳闸按钮;柴油发机电紧急按钮。
  (3)报警光字牌数目保留20个左右,与热工报警合并在一起,既削减了装备的种类,又便于安插。

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机组遏制时,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,确保其控制饬令的唯一性,即在统一时间只允许一套DCS系统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。
  在工程现实运用进程中,依照DCS的特点采用了2种典型的方式来实现对公用系统的控制。九江三期的DCS是HITACHI泛亚电竞生产的HIACS7000系统,在DCS的设置装备摆设中,大家在2台机组中设置装备摆设不异的硬件和App,经由过程切换开关来实现操作权的转换。外部装备的旌旗灯号经由过程冗余设置装备摆设(模拟量)或经由过程扩大转换(开关量)划分送进2套DCS系统。同时因保证不泛起误操作事故,还增加了相当部门的判据条件和I/0测点,这类方式的优点是当一台机组停运或检修,可以较利便地对DCS进行检查,同时也增年夜了控制的靠得住性,错误谬误是增加了外部装备的数目,增加了费用。增加一个环节也就意味着增加了故障发生的可能。信阳一期、益阳一期的DCS是由Bailey泛亚电竞提供的INFI-90系统,针对其系统结构采用了公用环,公用系统的控制全数经由过程公用环设置装备摆设来实现。2套DCS经由过程Tagnumber来实现控制,这样较好地解决了耦合问题。这类控制方式的优点是设置装备摆设较少,外部装备也不用增加,有用地哄骗了信息资本;错误谬误是公用环的装备不能停电检修,除非2台机组均停机检修,加重了装备运行平安性的要求。

7 DCS投进与厂用电受电工期配合

  厂用电源控制纳进DCS后,由于不设自力于DCS的硬手操,而凭据以往电厂施工经验,在倒送厂用电时,DCS一般还没有投运,此时高压启/备变、高/低压厂用电源操作没法实现,故要求DCS装备安装、调试及投运在工期上予以配合。在厂用电装备安装调试的同时,展开了DCS的安装调试,出格是与厂用电有关的子系统的调试,使其投运在倒送厂用电之前,以知足电气倒送厂用电、厂内各工艺系统的分部试运行的要求。

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