國產(chǎn)300MW汽輪機ETS系統(tǒng)通訊改造實踐

曾振任

【摘要】 某電廠2×300MW國產(chǎn)汽輪機為上海電氣集團股份有限公司生產(chǎn)的設備，原設計的ETS系統(tǒng)并沒有保護投退功能，并且在DCS上無法監(jiān)視其狀態(tài)，不利于對其參數(shù)的監(jiān)視。本論文介紹實現(xiàn)ETS保護投退的方法，以及如何實現(xiàn)與DCS的通訊。

【關(guān)鍵詞】 ETS 觸摸屏 保護投退

汽輪機危急遮斷系統(tǒng)即ETS，是汽輪機最重要的保護系統(tǒng)，所以它的可靠性和安全性是至關(guān)重要的。某電廠#5，#6機與ETS通訊的Pro-face觸摸屏利用在ETS狀態(tài)點監(jiān)控中，利用modbus 485 通訊協(xié)議進行數(shù)據(jù)的傳輸。原設計不帶投退保護功能， ETS系統(tǒng)的保護投退必須通過ETS柜短接或解線來實現(xiàn)，這造成投退保護麻煩并容易出現(xiàn)誤操作。如退保護時稍不注意，就會解錯線；投保護時，不能觀察到實際信號存在與否，容易造成誤操作，導致ETS動作發(fā)生汽機跳閘事故。而且在DCS上無法監(jiān)視ETS所有的狀態(tài)，不利于對其參數(shù)的監(jiān)視。

一、增加ETS保護投退按鈕

原ETS的PLC程序已預留投退保護的開關(guān)量程序，即在不改動ETS程序的情況下，在pro-face觸摸屏上增加保護投退程序與按鈕畫面， pro-face觸摸屏通過modbus 485 通訊協(xié)議進行讀寫ETS的PLC程序，實現(xiàn)保護投退功能。畫面如圖1.1。一共增加EH油壓低保護、潤滑油壓低保護、真空低保護、軸向位移保護、軸振保護、差脹大保護、鍋爐MFT、發(fā)電機保護、DEH停機、旁路、高排壓比低保護、高排溫度高保護、遙控8、遙控10、高排壓力高保護等15個保護的投退功能，同時設置進入操作畫面的密碼，確保操作的安全性。

二、實現(xiàn)ETS與DCS間的通訊

DCS系統(tǒng)采用北京國電智深控制技術(shù)有限公司生產(chǎn)的DEPF-NT分散控制系統(tǒng)。為了能在DCS上增加監(jiān)視ETS各個輸入輸出點，確保投退保護正確，實現(xiàn)了ETS和DCS的通訊。

在DCS讀ETS數(shù)據(jù)只是作為輔助監(jiān)視手段，為了節(jié)省成本，直接增加了31號虛擬DPU，利用MODBUS TCP/IP通訊協(xié)議，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。如圖2.1

三、糾正首出遮斷信號誤報

當在Pro-face上投退保護后，首出的遮斷狀態(tài)就會出現(xiàn)誤報. 從ETS邏輯圖3.1上看出，在原ETS程序上，首出信號的觸發(fā)沒有增加投退保護信號的閉鎖。即保護已經(jīng)退出，保護信號觸發(fā)后，保護雖然沒有動作，但首出信號會錯誤地以為保護已動作，從而記錄下來，機組重新掛閘方能復位。以致首出信號無法記錄真正的保護動作。

首出遮斷不準確，容易造成運行人員的誤判。在DCS上組態(tài)解決此問題，先是用DCS邏輯組態(tài)翻譯PLC首出邏輯，即用DCS讀過來的ETS輸入信號進行重新組態(tài)，然后在DCS上修正邏輯，增加保護投退的閉鎖條件：當保護退出來時，投退信號為0，閉鎖首出遮斷起作用，從而糾正ETS首出遮斷誤報。組態(tài)中需要用SR觸發(fā)器實現(xiàn)PLC程序中的自鎖，而R腳接由AST壓力開關(guān)產(chǎn)生的20s的脈沖信號的復位信號。

四、投退保護注意事項

（1）為了防止誤操作，投退保護操作完畢后，要確認投退保護按鍵與投退狀態(tài)燈顏色一致。

（2）為了防止誤操作，運行人員在投退保護前，先打開保護投退與輸入信號狀態(tài)操作面板。此面板增加了保護投退狀態(tài)燈，紅色表示保護已投入，綠色表示保護已退出。觀察是否滿足投退保護的條件，如EH油壓低狀態(tài)燈為紅，說明跳閘信號存在，如投進保護，就會導致跳機事故！

五、總結(jié)

5.1優(yōu)點

（1）在觸摸屏和DCS上都可以觀察到是否滿足投退保護的條件。

（2）Pro-face上投退保護比在ETS柜直接接線投退保護方便和可靠。

5.2缺點

在退出保護的狀態(tài)，當該保護的跳機信號過來時，仍然會首出遮斷報警，這導致了首出遮斷報警不準確！因原ETS程序不建議修改，所以在觸摸屏上無法消除此缺點。

5.3 效果總結(jié)

經(jīng)過了此改造，某電廠在節(jié)省成本情況下，用DCS中的虛擬DPU讀取了ETS數(shù)據(jù)，并且對其進行邏輯組態(tài)和修正，實現(xiàn)了DCS對ETS的監(jiān)視。

在Pro-face上增加了保護投退功能，提高了ETS保護投退的可靠性和安全性。