DCS系统调试措施.doc

DCS系统调试措施大唐甘谷电厂2*300MW工程是设计容量为330MW的单元制机组。锅炉采用上海锅炉厂有限公司生产的SG-1062/17.50-M894型亚临界压力自然循环锅炉、一次中间再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构型布置汽包炉；制粉系统采用五台HP863Z中速磨煤机冷一次风机正压直吹式系统；锅炉点火系统采用二级点火方式，顺序为高能点火器点轻油，轻油点煤粉。燃烧为单炉膛四角切圆燃烧，燃烧器布置为5层煤粉、3层油枪；汽轮机为北重汽轮电机有限公司生产的N330-17.75/540/540型中间再热冷凝式汽轮机。发电机为北重汽轮电机有限公司生产的T255-460型三相同步水氢氢冷却式发电机。主蒸汽和主给水为单元制热力系统，设有350% B-MCR容量的汽动给水泵和350% B-MCR容量的给水前置泵。汽机旁路系统采用高低压串联两级旁路装置，高压旁路容量暂为70%BMCR，低压旁路暂定为270%BMCR。回热抽汽系统由2台高加、4台低加、1台除氧器组成。本工程采用炉、机、电集中控制方式，控制系统采用新华控制工程有限公司XDPS集散控制系统（XDPS-400e），实现对机组的数据采集 (DAS)、模拟量控制 (MCS)、顺序控制 (SCS)、电气控制（ECS）、炉膛安全监控系统 (FSSS)、汽轮机数字电液调节系统（DEH）、旁路控制系统（BYPASS）、空冷系统（ACC）等系统功能。有鉴于此，热控设备安装、调试质量的好坏将是机组安全、经济运行的一个关键，热控调试将作为机组调试的主线贯穿始终，它的顺利进行将为机组按期投产发电提供基础和保障。作为热控专业成套启动调试单位，我们将诚心和参加调试的甘谷电厂、安装单位、新华公司、北重汽轮电机有限责任公司、上海锅炉股份有限公司、东方电机厂等兄弟单位密切合作，按照火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程的规定，既有明确的分工，又有统一的指挥、协调一致，发挥众家之长，积极、扎实、稳妥地完成本工程的调试任务。1编制的目的大唐甘谷电厂2*300MW工程以XDPS计算机分散控制系统（DCS）为主导而实现对机、炉主辅设备及电气系统过程变量的监视、操作和控制；对这种具备高度自动化操作控制功能的DCS系统的调试，将决定机组整体调试的进程和质量。为保证DCS系统在基建安装、系统上电、系统软件装载和恢复、I/O卡件及通道测试以及在机组分部试运、整套试运各阶段调试工作的安全、顺利地进行，实现DCS系统中设计组态的各项控制功能，特编制本调试措施，以使DCS系统的调试按机组整体调试进度的要求分阶段、有条理、有步骤地进行。2编制依据火电工程启动调试工作规定电力工业部建设协调司（1996年版）火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程电力工业部（1996年版）火电工程调整试运质量检验及评定标准电力工业部建设协调司（1996年版）新华控制公司XDPS系统技术资料新华控制公司提供的大唐甘谷电厂DCS系统组态设计资料西北电力设计院有关设计资料大唐甘谷电厂300MW机组锅炉运行规程大唐甘谷电厂300MW机组汽机运行规程3 DCS系统特性简介及构成3.1 DCS系统特性简介大唐甘谷电厂2*300MW工程采用的XDPS系统，该系统是基于Windows操作系统的多用户汉化图形显示、具有符合IEC-1131-3的DPU图形组态软件，采用了开放式网络系统，为全冗余、故障容错（环路故障自连接）、双环网络结构的快速以太网通讯网络。环路通讯速率为100MB/S，可支持1000个节点。环路以令牌存取加周期广播式的通讯方式把各个功能站联系起来，实现数据采集、顺序控制和调节控制功能。每个站通过集线器轮流向高速数据总线广播存在于其共享内存中的过程数据，形成一个实时的、透明存取的分布数据库。各站之间可通过环路自由、迅速地相互进行通讯，通讯速度达每秒20万个实时点。支持250个节点、全局数据库容量无限制。 XDPS系统控制器采用高性能32位微处理器（Intel Pentium 42.2GHz），64MB以上内存， 每个控制器最多容纳96个I/O模块，I/O通道通讯速率为2MB/S，总线周期为31S；控制器到接点间的通讯速率为10MB/S，总线周期小于100S；可完成对工艺过程变量达400e0点的数据采集并实现对过程的控制。 XDPS依靠快速通讯网，连续采集和处理所有与机组有关的重要测点信号及设备运行状态信号。使操作人员能随时监视生产过程，进行手动操作以及改变调整参数，实现机组安全经济运行。数据高速公路还具有系统数据库管理功能，同时为全系统的报警功能提供基础。一旦机组发生任何异常工况能及时报警，提醒运行人员进行必要的处理，防止事故的发生，提高机组可利用率。XDPS选用32路事件顺序卡，将需要在事故时记录其发生顺序的点正确输入，在系统组态中用软件加以指定，从而实现SOE功能；事件顺序分辨率达1ms。大唐甘谷电厂2*300MW工程DCS系统按控制功能组态为：数据采集系统（DAS）、模拟量控制系统（MCS）、顺序控制系统（SCS）、电气控制系统（ECS）、炉膛安全监控系统（FSSS）、汽轮机数字电液调节系统（DEH）、旁路系统（BYPASS），空冷系统（ACC）。3.2 XDPS系统构成 XDPS硬件系统包含有控制柜19个，电源柜1个，网络柜1个，隔离器柜1个，DPU19对，I/O站38个，24V/48V电源38个，5V电源38个，热备用机柜1个。3.2.1 XDPS 系统工作站配置一台历史站（HSU）：用于历史数据存储检索、数据记录。一台接口站（SIS）：用于与SIS系统和脱硫系统的链接。一台工程师站（ENG）：用于系统组态维护。一台工程师站（DENG）：用于DEH系统组态维护。四台操作员站（OPU）：用于运行人员操作控制。注：另还有1台DEH的操作员站。XDPS系统机柜配置XDPS系统配有：DCS电源柜，XDPS机柜，跳闸继电器柜。3.2.2.1 DCS电源柜：接受一路UPS和一路保安段电源（220V AC 50HZ）,向XDPS机柜、工作站提供电源。FSSS跳闸继电器柜接受两路220V DC。3.2.2.2 XDPS机柜：控制器柜：布置在电子间。集线器柜：用于XDPS系统各设备间的连接。4调试的组织与分工西北电力设计院负责设计；新华控制公司负责XDPS系统硬件、软件及其组态编程、调试等技术服务,并对其它总成的设备负责；北重汽轮电机有限公司负责汽机ETS中有关硬件、软件及组态编程、调试等技术服务；安装单位负责机组安装、单体调试和消缺；甘肃电力科学研究院负责系统联调；大唐甘谷电厂负责运行操作。5 DCS系统调试工作的基本条件5.1调试现场环境要求:机房整洁、无杂物、照明良好、消防系统良好；空调设施完善、可靠投入，保证室内温度在182；同时应保证机房内湿度符合XDPS技术说明书要求。应定期打扫机房，做好机房及设备的防尘工作；电缆孔未正式封闭前应采取临时措施，以防止灰尘的进入。5.1.3 XDPS设备在机房和集控室安装就位，设备完好无损。5.1.4 UPS 电源系统及DCS电源柜安装完毕，系统电源容量、电压、频率等参数符合XDPS技术说明书要求；可给XDPS系统提供可靠的220V AC电源，电源电缆绝缘良好。5.1.5 XDPS系统及电子设备间的接地系统应符合设计要求，各机柜设备地、仪表地均已正确可靠接地。5.1.6机柜外观检查应完好无损，接插件、端子排接线接触良好， 机柜内及机柜间接线正确。5.1.7 XDPS系统各种终端设备均安装完毕，各机柜、设备之间接线及高速公路总线，按XDPS技术说明书要求已正确连接。5.2 调试仪器、工具、备品备件、材料等方面的要求：5.2.1 调试仪器、工具4位半数字万用表 4块精密信号发生器(热电偶，mv、 mA) 2台对讲机 3对常用工具 6套6调试方法和步骤6.1XDPS系统上电：6.2.1XDPS系统上电的前提条件：6.2.1.1XDPS系统的所有设备已安装就位；卡件、名称、地址 、电缆连接核对完毕。6.2.1.2所有设备的电源进线已全部接好且校对无误；系统接地符合设计要求。6.2.1.3DCS电源柜内部接线及到XDPS机柜、中间继电器柜、FSSS跳闸继电器柜等设备间的电源连线已校核完毕；各路电源线线间绝缘及电源线对地绝缘良好。6.2.1.4UPS和保安段电源具备运行条件，并已送电至DCS电源柜； 6.2.2 DCS电源柜上电操作：在DCS电源柜投入UPS及保安段电源开关,测量空载电压；在电源参数及极性符合工作站要求后，投入各支路开关向控制柜和工作站供电。6.2.3ENG、OPU、HSU站和集线器柜的上电操作；6.2.3.1 用500V AC的兆欧表测量本站交流220V AC电源线对机壳地的绝缘电阻20兆欧；DCS机柜壳对电厂专用接地网的接地电阻1欧姆；6.2.3.2 在DCS电源柜依次投入各支路开关,测量空载电压；6.2.3.3 在集线器柜和各工作站用万用表测量入线侧电压，显示值应为220V AC5；6.2.3.4 依次投入集线器柜和ENG、HSU、OPU各工作站上的电源开关。6.2.3.5 对集线器柜运行状况进行检查；6.2.3.6 检查工程师站工作状况并在各工作站自诊断正常且挂上高速公路后，在工程师站上激活各站。6.2.3.7 更新系统时钟.6.2.4XDPS控制器柜通电操作6.2.4.1 用500V AC的兆欧表测量本柜UPS和保安两路交流220V AC电源线对机壳地的绝缘电阻20兆欧；6.2.4.2 在工程师站或操作员站调出系统状态图,确认1/2119/39站为空站；6.2.4.3 在DCS电源柜分别投入向XDPS机柜供电的两路双极开关并测量空载电压。6.2.4.4在控制柜侧测量主、辅电源的两路输入电压,显示值应为220VAC5；6.2.4.5 分别投入主、辅电源开关,测量其输出DC 24V电源正确无误；6.2.4.6 投入主控制器电源开关，观察主控制器自诊断正常，并挂上高速公路后，在工程师站上按控制器下载步骤激活该控制器，让其在线(ON LINE)；6.2.4.7在主控制器下载完成后，投入冗余控制器的电源；观察冗余控制器自诊断正常并挂上高速公路后进行下载，并让该控制器在线(ON LINE)；6.2.4.8 在主控制器与冗余控制器装载完成后，更新系统时钟；操作完成后，主控制器在系统状态图中呈现绿色，冗余控制器呈现蓝色。6.2.4.9 视现场条件，进行主控制器与冗余控制器间冗余功能的切换试验。息，检查各项数据是否正确；如有错误,加以修改，并做好记录。6.2.5 XDPS系统卡件（I/O通道及精度）抽查和信号回路抽查模拟量输入信号抽查,本项工作与DAS系统的调试配合进行。按照新华公司提供的点目录资料、西北电力设计院的有关资料、和电厂方面提供的量程和报警定值资料，对部分模拟量输入信号,包括压力、差压、流量、液位、温度、阀位、转速、电压、电流、功率等，进行抽查，抽查其工业单位、量程、报警值、显示精度、点名及端子号是否与设计和运行要求相符。抽查的方法是：在机柜端子上加上相应的输入信号,同时在操作员站CRT上调出相应点信在完成I/O通道的测试后，抽查由外部供电的输入信号的幅值，确认其符合XDPS系统要求后方可接入；复查变送器内部参数的设置。6.3.2 模拟量输出信号抽查6.3.2.1 把万用表接于相应卡件的输出端，在CRT画面上操作相关控制回路的M/A站，抽查卡件和输出信号的准确性。6.3.2.2 模拟量输出回路的抽查本项工作与MCS、DEH系统的调试配合进行。抽查模拟量输出执行设备接线的正确性和进行伺放及执行机构的调整、抽查。在CRT画面上用软手操改变调节回路输出信号的大小，配合安装单位对执行机构、传动机构和调节阀门的动作方向、行程、位置反馈量程、刹车松紧、以及伺放死区等进行调整检查，并做好记录。6.3.2.3 根据MCS及DEH系统的组态功能，进行模拟量回路的静态调试。 开关量输入/开关量输出信号抽查本项工作配合SCS及FSSS系统的调试进行。6.3.3.1 利用短接开关量输入信号端子的方法抽查卡件通道及信号的正确性；在CRT画面上强制相应的开关量输出,用万用表在输出端子抽查输出通道及动作信号的准确性。6.3.3.2 进行DCS系统与继电器柜间接线、与就地设备连接线以及继电器柜与相关设备间连接线的正确性检查。并做好记录。根据SCS及FSSS系统的组态功能，进行开关量系统的静态调试。6.4 进行各功能系统间的接口信号核对及试验，完成系统联调。6.5 FSSS柜电源的上电操作同上。7调试的质量检验标准火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程电力工业部（1996年版）电力基本建设工程热控装置质量监督检查典型大纲火电工程调整试运质量检验及评定标准电力工业部建设协调司（1996年版）大唐甘谷电厂2*300MW工程DCS