300mw及以上机组电气监控系统的应用

300mw及以上机组电气监控系统的应用

1电气控制系统软手操输出命令的输出sd-300mw以上功率的机组的劳工控制已完全采用，数据采集（das）、模拟量控制（mcs）、序列控制（scs）和燃烧管理（bms）等系统已经完全采用。从实际运行情况来看,DCS较好地实现了其控制功能,并发挥了安全经济、使用可靠的优点,取得了良好的效果。电气控制取消常规的一对一硬手操,将其纳入DCS分散控制系统,提高电气控制水平,已随着计算机技术的发展得到了初步的应用。在菏泽电厂二期工程中,就完全将电气控制纳入DCS监控系统,实现了机、炉、电的集中管理和集中控制,将电气部分的显示报警和电气设备的控制有机地进行了结合,提高了整个电气控制系统的安全性和可靠性。电气控制在纳入DCS监控之后,电气一次断路器的操作和控制就可以通过DCS内的软手操来进行。在实现软手操输出命令之前,必须有一套合理而有效的控制逻辑来完成输出命令必备条件的组合,当各种条件具备时,才能进行软手操命令的输出操作。在菏泽电厂设计中,典型的控制逻辑如图1所示,输出条件包含了控制回路断线、断路器辅助接点的信号反馈以及和其他断路器之间的联锁条件。在实际的调试工作中发现,由于过多的逻辑限制条件和反馈信号,使得在断路器的操作中出现了很多麻烦,在就地操作分、合断路器或保护动作跳开断路器或厂用电源快切装置动作分、合断路器后,在DCS操作员站无法通过软手操将命令符号复位到与断路器对应的实际位置,同时DCS画面显示断路器状态也与实际状态不能对应,从而无法在DCS上进行下一步的软手操作,必须有工作人员在就地将断路器操作至和DCS上命令符号所在的位置相一致后(DCS命令符号存在于上一次操作后所对应的相应位置上),才能通过DCS软手操进行下一步操作,显然这是不符合安全运行要求的,也无法达到经济运行的目的,必须加以改进。另外,在调试过程中,发现在电气控制二次回路中不通过断路器辅助接点断开分合闸电流的回路中,烧坏了一只合闸线圈,经检查发现,DCS分合闸命令的输出是一个长信号,直到下一次操作之前,上一次操作的命令是一直存在的,这当然也不能满足安全运行要求。2控制板使用于dc软手操控制的实现通过以上现象,我们知道菏泽电厂电气控制纳入DCS监控的技术是不够成熟的,在实际运行中的安全性、可靠性不能完全满足电力系统安全运行的要求。分析电气控制的逻辑图可以发现,无论在分闸还是合闸的控制逻辑图中,断路器本身的位置辅助接点都作为断路器操作的一个条件来控制逻辑结果的输出,当断路器在分闸位置时,此时DCS软手操命令在分闸上,DCS逻辑只允许发出合闸命令而不允许分闸命令的发出,如果在就地将断路器操作至合闸位置,DCS逻辑将反过来只允许发分闸命令而不允许发合闸命令,所以无法将DCS软手操命令复位到合闸命令的位置,即与断路器的实际位置相一致,断路器位置在DCS画面上的显示状态也呈现不对应状态,无法复位到与断路器的实际状态相一致。同样,当断路器在合闸正常状态时,保护动作跳闸或就地操作跳闸后,也无法复位DCS软操命令和断路器在DCS画面中的显示状态。如果从电气控制在DCS监控的逻辑中将断路器的位置辅助接点的逻辑条件取消,再去分析以上2种情况。可以看出,无论断路器在分位还是合位,DCS软手操的分、合闸允许都是一路绿灯,都可以进行DCS软手操命令的操作,这样,当断路器的实际状态与DCS软手操命令的位置、DCS画面显示不一致时,我们就可以在DCS操作员站将其复位到对应状态,即可以使断路器在DCS上能够正确显示,又不影响进行下一次的操作,使操作更方便、更节省人力,运行也更安全。DCS软手操命令在发出之后至下一次的操作之前是一直存在的,对于通过断路器的辅助接点断开分合闸电流的电气控制回路,当断路器的辅助接点因故障不能断开时,断路器的分合闸线圈会因长时带电而烧坏,因为断路器的分合闸线圈一般允许的带电时间为3～5s,同时,防跳继电器也会因长期带电烧坏,对于不经断路器辅助接点断开控制电流的回路,分合闸线圈的烧坏更是必然结果。所以,DCS软手操命令的长信号是不能满足要求的。3电气部分控制逻辑300MW及以上容量机组的电气控制纳入DCS监控系统在国内已经有了初步的应用。九江电厂三期2×350MW、信阳电厂一期2×300MW、益阳电厂一期2×300MW、莱城电厂一期2×300MW等工程的电气控制几乎完全纳入了DCS监控系统,取消了电气控制常规的控制手段——一对一硬手操,只保留了少部分的监视表计和励磁系统的控制开关在电气后备盘上,并取得了一定的成功经验。在锅炉点火、汽机升速、发电机开机到达3000r/min后,升压、并网带初负荷,直到在发电机带一定负荷后的切换厂用电源,都可以通过DCS中电气部分控制逻辑的程序开机来完成。同样DCS也可以通过程序停机来完成机组的停机操作。在程序开、停机组的过程中,可以人为地设置几个断点,由运行人员进行判断后决定是否继续进行下一步的操作。相对于热工控制系统而言,电气设备的控制逻辑较为简单,实际上只代替了常规电气控制手段中用于硬手操作的断路器控制回路中的控制开关(KK),所以只在DCS监控逻辑中加入一些必要条件,而复杂的部分仍然保留在电气设备本身或电气二次控制回路中,DCS逻辑中不存在过多条件的参与。在DCS中,电气部分的顺序控制一般由3大功能块组成:a.发电机-变压器功能组,包括发变组系统、同期系统、励磁系统及励磁调节器;b.厂用电源功能组,包含高压厂用电、低压厂用电、保安电源、厂用电源快切等;c.厂用公用及备用电源功能组,包括高压启动备用电源和低压公用电源部分。由于历史的原因,DCS的调试及运行由热工人员负责,而热工人员对电气控制知之不多,故电气控制部分在DCS中的设计、调试及运行仍然由电气人员来完成,而DCS中的逻辑更改、操作窗的设置等工作需要由双方人员来协调进行,增加了设计及调试工作的交叉作业量,而对运行人员的值班也提出了更高的要求。现在国内许多新建和老厂改造机组中提出和实行的全能值班正适应了电气控制纳入DCS监控系统对运行人员的特殊要求。4控制电路的选择通过以上综合分析,在菏泽电厂电气控制纳入DCS监控逻辑中,断路器分合闸位置的辅助接点的反馈逻辑条件是多余的,是造成不能正常操作和可靠运行的重要因素,应在逻辑条件中取消,应予保留的是那些对电气设备本身进行保护的必要条件,对于一些简单的与其他部分没有联锁的控制逻辑,只要直流控制电源不消失,就应该允许DCS进行软操作命令的发出,不必增加多余的条件进行限制。DCS软操命令的长期存在上面已经分析过了,应将其输出改变成一个1～2s的短脉冲信号,时间最长不宜超过3s,因为一般断路器的合分闸时间都在500ms以内,这样既能保证操作的有效性和可靠性,又不至于引起一些不良后果。机组的电气系统纳入DCS控制,要求控制系统具有很高的可靠性。除了能实现正常启停和运行操作外,尤其要求能够实现实时显示正常运行和事故状态下的各种数据和状态,并提供相应的操作指导和应急处理措施,保证电气系统自动控制在最安全合理的工况下工作。5cs网络逻辑设计的完善随着计算机技术的快速发展,发电厂电气控制纳入DCS监