簡析漯河電廠ETS改造

王浩，吳昊

(華電漯河發(fā)電有限公司，河南 漯河 462000)

簡析漯河電廠ETS改造

王浩，吳昊

(華電漯河發(fā)電有限公司，河南 漯河 462000)

介紹了華電漯河發(fā)電有限公司汽輪機(jī)危急遮斷系統(tǒng)(ETS)的改造內(nèi)容。根據(jù)ETS的控制原理，將原PLC控制系統(tǒng)改造為通用電氣能源集團(tuán)新華控制工程有限公司的OC6000e 系統(tǒng)，并將其納入到機(jī)組分散控制系統(tǒng)(DCS)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)控制顯示一體化，大大提高了ETS的可靠性及可擴(kuò)展性。

ETS；DCS ；升級改造；優(yōu)化

1 設(shè)備概況

河南華電漯河發(fā)電有限公司(以下簡稱漯河公司)#1機(jī)組投產(chǎn)于2009年10月，#2機(jī)組投產(chǎn)于2010年5月，2個(gè)機(jī)組都采用上海汽輪機(jī)有限公司生產(chǎn)的危急遮斷系統(tǒng)(ETS)。ETS主機(jī)采用西門子公司生產(chǎn)的PLC S7-300，雙路220 V AC供電，且2套PLC并聯(lián)熱備。分散控制系統(tǒng)(DCS)為通用電氣能源集團(tuán)新華控制工程有限公司(以下簡稱GE新華公司)的XDPS-400e系統(tǒng)。

汽輪機(jī)ETS跳閘條件如下：抗燃油油壓低；潤滑油壓低；凝汽器真空低；數(shù)字電液控制系統(tǒng)(DEH)綜合遮斷；汽輪機(jī)軸向位移大；汽輪機(jī)超速110%；DEH超速110%；汽輪機(jī)軸承振動(dòng)大；鍋爐主保護(hù)(MFT)動(dòng)作；發(fā)電機(jī)跳閘；DEH失電；手動(dòng)打閘[1]。

2 改造背景

近幾年來，電力系統(tǒng)頻繁出現(xiàn)由于單點(diǎn)信號(hào)故障造成機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)或者保護(hù)拒動(dòng)、誤動(dòng)，機(jī)組運(yùn)行對熱工設(shè)備及信號(hào)的可靠性要求越來越高，而最為重要的ETS邏輯復(fù)雜、信息繁瑣、整改難度大，并且沒有單獨(dú)的歷史記錄程序，當(dāng)ETS出現(xiàn)報(bào)警或者故障時(shí)，不利于問題的分析和查詢。

3 改造內(nèi)容

基于以上原因，漯河電廠對汽輪機(jī)ETS進(jìn)行了改造，改造內(nèi)容如下：將原PLC系統(tǒng)更換為GE新華公司的OC6000e控制系統(tǒng)，保留原電源及接線，并將MFT動(dòng)作、發(fā)電機(jī)跳閘、DEH綜合遮斷等保護(hù)信號(hào)全部增加為3組，在控制邏輯中實(shí)現(xiàn)3取2判斷，大大提高了ETS動(dòng)作的可靠性；配置1臺(tái)獨(dú)立的上位機(jī)，DCS機(jī)柜仍然獨(dú)立；在上位機(jī)中安裝網(wǎng)關(guān)站通信軟件，同原DCS聯(lián)網(wǎng)后,可實(shí)現(xiàn)ETS與DCS網(wǎng)絡(luò)信息交換；在DCS操作畫面上增加ETS專用畫面，運(yùn)行人員可以在DCS畫面上對ETS進(jìn)行試驗(yàn)以及參數(shù)監(jiān)視等操作；在上位機(jī)中新增歷史記錄軟件，對所有進(jìn)入ETS的信號(hào)進(jìn)行收集。改造后的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 改造后的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

改造后，機(jī)柜中包含分散處理單元、三重冗余保護(hù)組件、通信組件等，并且設(shè)立獨(dú)立的上位機(jī)(ENG)，通過交換機(jī)A/B冗余通信到機(jī)組DCS網(wǎng)絡(luò)。

OC6000e是一個(gè)三重模塊冗余(TMR)保護(hù)系統(tǒng)，由3個(gè)邏輯保護(hù)模塊(MLP50)和1個(gè)與之配

套底板模塊(BLP50)構(gòu)成。MLP50是可編程的邏輯保護(hù)模塊，可以將設(shè)備的聯(lián)鎖控制和保護(hù)邏輯，通過圖形組態(tài)軟件編輯邏輯狀態(tài)，然后下裝到MLP50模塊上執(zhí)行，并直接完成I/O的處理。

ETS改造后，信號(hào)采集處理過程如圖2所示，MLP50模塊接收轉(zhuǎn)速探頭發(fā)來的模擬量信號(hào)，同時(shí)接收跳機(jī)保護(hù)發(fā)來的開關(guān)量信號(hào)，結(jié)合上層控制器的指令或狀態(tài)信號(hào)，在模塊上綜合判斷，進(jìn)行邏輯處理后，輸出開關(guān)量信號(hào)，啟動(dòng)功率繼電器，從而驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場電磁閥動(dòng)作。

圖2 ETS信號(hào)流程

1個(gè)TMR組件可以接受3個(gè)轉(zhuǎn)速信號(hào)、42個(gè)開關(guān)量輸入，并且可提供6路緊急跳閘輸出(包括4個(gè)常開跳閘輸出和2個(gè)常閉跳閘輸出)。轉(zhuǎn)速通道可切換為測試模式，用于自檢。在測試模式下，轉(zhuǎn)速輸入將被切斷，內(nèi)部產(chǎn)生1個(gè)轉(zhuǎn)速脈沖仿真信號(hào)，用于轉(zhuǎn)速通道試驗(yàn)及自檢功能。DI通道每隔100 s做1次故障監(jiān)測，當(dāng)檢測到故障時(shí)，輸入故障模式保護(hù)將啟動(dòng)，卡件及DCS畫面都會(huì)發(fā)出報(bào)警。每個(gè)MLP50模塊的邏輯保護(hù)流程相互獨(dú)立，其中任何1塊故障都不會(huì)影響另外2個(gè)模塊工作。

4 改造效果

同原ETS相比，新系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)。

(1)新系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備冗余度高，可靠性強(qiáng)，降低了檢修和維護(hù)工作的難度，提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性[2]。

(2)新系統(tǒng)操作簡單，畫面豐富，運(yùn)行、檢修人員可以方便地對整個(gè)ETS進(jìn)行直觀的狀態(tài)監(jiān)視分析，對系統(tǒng)狀態(tài)和眾多過程量設(shè)置聲光報(bào)警[3]。

(3)新系統(tǒng)與DCS之間為網(wǎng)關(guān)連接，ETS中的數(shù)據(jù)可通過網(wǎng)絡(luò)廣播到整個(gè)DCS，既實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)層與DCS控制系統(tǒng)一體化需求，又保證了ETS的獨(dú)立性[4]。

(4)新系統(tǒng)對控制邏輯的優(yōu)化、修改工作集中在工作站，提高了控制邏輯的可視化及可讀性，檢修工作量減少的同時(shí)，大大降低了工作的難度。

5 結(jié)束語

漯河電廠2個(gè)機(jī)組ETS改造完成后，實(shí)現(xiàn)了ETS與DCS的無縫融合，功能更加強(qiáng)大，可靠性大幅度提升。自系統(tǒng)投入運(yùn)行至今，ETS沒有出現(xiàn)任何故障及不安全情況，極大地提高了漯河電廠的工作效率和質(zhì)量。

[1]劉景仁.淺談ETS即汽輪機(jī)危急跳閘系統(tǒng)[J].中國科技博覽,2010(17):35-35.

[2]莊續(xù)奎.廣州珠江電廠3號(hào)機(jī)組ETS系統(tǒng)的DCS一體化改造[J].熱力發(fā)電，2003，32(10)：70-72.

[3]朱蘇南.Tricon系統(tǒng)在鎮(zhèn)江電廠600 MW超臨界機(jī)組DCS中的應(yīng)用[C]//中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì).全國發(fā)電廠dcs與sis技術(shù)研討會(huì)暨熱工自動(dòng)化專業(yè)會(huì)議論文集,2006.

[4]胡陽軍，譚杰.DCS一體化控制在大型火電廠的應(yīng)用[J].自動(dòng)化博覽，2011(10)：104-107.

(本文責(zé)編：劉炳鋒)

2017-01-24；

2017-03-15

TK 323

B

1674-1951(2017)04-0034-02

王浩(1987—)，男，河北保定人，助理工程師，從事熱電廠熱控技術(shù)管理方面的工作(E-mail:408247806@qq.com)。

吳昊(1987—)，男，吉林四平人，助理工程師，從事熱電廠熱控維護(hù)管理方面的工作(E-mail:85004461@qq.com)。