引风自动控制系统故障的技术分析和改进.pdf

第11 卷 (2009年第 9期)电 力安全技 术 1故障描述 广东粤华发电有限责任公司5 号机组为 3 00 M W中间再热燃煤直流炉，风烟系统采用平衡式通 风系统，送、引风机选用上海鼓风机厂引进德国 (TLT)公司技术制造的动叶液压可调轴流风机，执 行机构采用引进德国 Har t m ann ( 2) 故障发生时， 自动控制系统已跳至手动控 制，为什么执行器还会单向电动关闭动叶。 4控制系统介绍 5 号机组DCS 控制系统采用新华 XDPS400+系 统，炉膛压力控制采用 2台引风动叶自动调节。电 动执行器为RHA250 型，控制方式为开关量调节。 控制逻辑原理如图1所示，送风指令为前馈的PI 调 节器输出的引风 M ASTER指令，经过平衡算法平 衡2台风机的出力。当一台引风机动叶控制切到手 动时，平衡算法可自动调节输出，增加另一引风机 动叶输出。 自动控制切手动逻辑( 或） ： ( ) 引风位置偏差大( % ） ； Jish ugaizao 技 术 改 造 40 1110 第11卷 (2009年第9期)电 力安全技 术 (2) 炉膛压力无效( 品质点3选2） ； (3) 炉膛压力偏差大(593Pa）； (4) 引风机非运行 ； (5) 引风机切至手动 ； (6) 引风位置反馈故障跳到就地手动。 图 1炉膛压力控制逻辑原理 控制系统流程原理框图如图 2 所示，LCS 卡是 一块高性能、 智能型的伺放控制卡(即回路控制卡)， 可独立(或与手操器配合)控制2个回路。 控制方式为 A (自动) 或M ( 手动)时，LCS卡比较控制指令和开度 反馈，输出开关指令控制现场电动执行器。控制方 式为 L(就地手动)时，指令跟踪反馈，LCS 卡直接 接收控制器开关指令， 输出开关指令控制现场电动 执行器。 图 2系统原理框图 5控制系统设计缺陷 5 号机组DCS 系统原为美国西屋公司的 W DPF 系统，就地电动执行器采用开关量控制，每个自动 控制系统设计有QLI 伺服控制卡和硬手操器。硬手 操器设有 3种控制方式切换：自动、手动、就地手 动。手动控制时，指令和反馈比较后，发出开关量 指令控制就地执行器。就地手动控制时，指令跟踪 反馈， 运行人员手动发出增减开关量指令控制就地 执行器。2006年对 5号机组 DCS 系统进行了改造， 采用新华 X DPS400+系统并采用 LCS 伺放控制卡， 但取消了硬手操器，改为功能相同的软手操器，执 行器仍然保持开关量控制方式。 对于开关量控制系统，可能出现2种反馈故障 情况： (1) 反馈越限 ； ( 2) 反馈失灵， 保持在某一值 不变。对于第 1种情况，控制系统已经设计了很好 的解决办法，如在执行器上设有保位功能、控制系 统设计品质点判断功能等，但是对第2种情况基本 上没有保护措施。 对于模拟量控制也同样存在上述 问题。 反馈故障判断。新华D CS判断模拟量输入品质 点为越限值10% ， 并且是不可调整的。 对420m A 信号，越限值为小于2. 4 m A或大于 21. 6 m A。由 于反馈故障时其值为 20. 8 m A，没有越限。因此， DCS 逻辑没有切至就地手动位置。 在此次故障中， 反馈突然增大，“引风位置偏差 大”置位，A引风自动跳手动，A引风指令输出保 持不变。由于这时候反馈值保持为100 % ，指令为 70 % ，LCS 卡件内部逻辑发出关指令，动作关继电 器并随即电动关执行器到全关位置。 6控制系统改进方法 通过改进控制逻辑， 实现在反馈故障的情况下 电动执行器的保位功能。 改进方案是利用算法功能 块 ESM / A( 模拟软手操器) 的 TOL输入，ESM / A接 受 A ut o/ M anual / Local ( 切自动/ 手动/ 就地操作) 指令。当TOL=1 时，LCS 卡切换到 LOCAL工作 方式，输出只接受强制开、关指令。控制逻辑改进 原理如图3所示。 图3控制逻辑改进原理框图 ( 1) 改进反馈品质坏点判断， 增加变化速率报 警算法，判断坏点。 ( 2) 更改逻辑设计， 增加引风位置偏差过大跳 就地手动， 实现引风位置反馈故障执行器保位功能。 ( 3)