国产600MW机组顺序控制系统的特点分析.pdfVIP

5东北电力技术6 ?年第?期 国产? 机组顺序控制系统的特点分析 ? ? 李树奎?刘国华 ?辽宁电力科学研究院?辽宁 沈阳 ? 摘要?对目前国产? 机组顺序控制系统的技术特点进行了全面分析?并对今后顺序控制系统的发展与完善提出了建 设性的意见 关键词?顺序控制系统?功能组? ? : ? ? ? ? : 中图分类号 ?1? 文献标识码 文章编号 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 国产? 汽轮发电机组采用分散控制系 统作为机组的主要控制系统?实现其对机组启动! 运行和停机的全过程控制从机组带初始负荷开始 至机组带满负荷运行?机组可以在机炉协调控制系 统的控制下自动完成升负荷过程?运行人员的工作 仅仅是设定目标负荷和负荷变化率在机组启动 时?通过顺序控制系统完成机组辅机系统的启停操 作?在机组停机时?也是通过顺序控制系统完成机 组辅机系统的停机操作?在机组正常运行时?顺序 控制系统在线监视各个辅机系统的运行状态?辅机 系统一旦发生异常情况?则启动联锁保护回路?或 进行主泵和备用泵的切换?或立即切除某一辅机系 统?或发生报警信号给上位机系统及其它控制系 统因此?顺序控制系统在大型火力发电机组中起 到一个不可忽视的作用 在国内早期投入运行的? 火力发电机 组中?在分散控制系统的设计上基本上没有考虑顺 序控制系统的内容例如?宁夏大坝电厂和辽宁铁 岭电厂的? 机组系统仅仅包括 ! 和 ?大控制系统在这些机组上?辅机 系统的操作主要是控制盘和控制台上的按钮和把 手?辅机的联锁保护回路依然是继电器保护回路 ! 和系统基本上是各自为战?相互 之间的联系也大部分采用硬接线方式这种物理上 和功能上完全分离的热工控制系统从结构上讲同 ? 机组的热工控制系统没有太大的区别?并 没有从整体上提高机组的热工自动化水平?运行人 员的工作量和工作强度还是很大的?属于过渡性控 制系统真正体现分散控制系统思想的是国产? 机组和一些进口? 机组目前正在进 行的? 机组热工自动化改造工作也正在体 现这种真正的分散控制系统思想而作为分散控制 系统的核心之一的顺序控制系统?是将所有的辅机 系统如高压加热器!低压加热器等的监视和控制集 中到分散控制系统中?在分散控制系统内实现辅机 系统的远方操作和联锁保护功能?直至实现功能组 控制功能它与模拟量控制系统如果设计合理?调 试品质高?并且功能能发挥到最大的话?可以大大 减少运行人员的工作量?减少误操作的可能性?也 使得控制盘台人机交互界更加简单实用如果再把 它们与机组自启停控制系统完美地结合起来?则将 会使机组起停过程和运行监视完全自动化 国产? 机组是我国引进美国西屋公司 的技术进行生产的燃煤汽轮发电机组?目前已经设 计并投产了?台国产化机组该机组的热工控制系 统设计基本上是按照西屋公司的设计思想进行的 对照西屋公司? 机组的热工控制系统?国 产? 机组的热工控制系统从功能上来讲还 是比较简单的?尽管都能满足机组起停及运行的要 求以顺序控制系统为例?在进口? 机组 )?) 中?主机盘车系统进入系统?而在国产? 机组的分散控制系统中根本没有考虑盘车系 统?在进口? 机组中?循环水系统作为一 个功能组进入系统?而在国产? 机组 中循环水系统作为独立的系统仅在就地进行控制? 同系统之间没有任何的联系?在进口? 机组中?顺序控制系统全部由各个相对独立 的功能组组成?使得辅机系统的操作简单易行?这 就为机组自启停控制的实现奠定了良好的基础?而 在国产? 机组中?仅仅将几个重要的辅机 系统做成了功能组?而且是非常简单的功能组?大 部分辅机控制系统都是属于简单的远方操作?因此 辅机系统的运行操作量和劳动强度还非常大?在这 一点上?顺序控制系统的强大功能并没有发挥出 来?这也制约了国产机组自动化的水平因此国产 机组顺序控制系统的设计与完善将是国产大型汽轮 发电机组提高热工自动化水平的关键 ? 机组的顺序控制系统主要包括如下辅 机系统 1 一次风机系统控制?烟风系统挡板控制 1 油泵控制?主机润滑油泵控制?主机 循环水系统挡板控制?开式循环水系统控制?闭式 循环水系统控制?发电机氢!水!油系统控制?给 水泵汽机润滑油系统控制 1 引风机系统控制?送风机系统控制 1 启动备用泵系统控制?汽动给水泵系统控 制?主蒸汽减温水系统控制?再热蒸汽减温水系统 控制 1 凝结水系统控制?真空系统控制?除氧器 供汽系统控制?锅炉疏水系统控制?暖风器供汽系 统控制? ? ?旁路系统控制?主机抽汽系统控制? 除盐装置系统控制 1 空气预热器系统控制?汽机疏水系统控 制?发电机密封油系统控制?主给水系统控制?高 低压加热器疏水系统控制?暖风器疏水系统控制? 锅炉排污系统控制 在这些辅机系统中?一次风机系统?送风机系 统?引风机系统和启动备用泵系统是以功能组方式 进行控制的功能组控制的主要意义在于使辅机系 统启动过程简单化?无需运行人员参与在功能组 中?既包括辅机系统程序起停控制?也包括辅机系 统联锁和保护功能现以? 机组启动备用 给水泵?电动给水泵?功能组为例加以说明电动 给水泵系统主要包括最小流量阀?辅助油泵?液力 耦合器?主油泵?电动给水泵入口门?出口电动门 和出口旁路门等等 1 电动给水泵功能组冷热态启动条件及 程序 111 电动给水泵功能组冷态启动条件 1 闭式冷却水泵运行? 1 除氧器水箱水位正常? 1 再循环阀入口阀打开? 1 给水泵入口阀打开? 1 给水泵出口门关闭? 1 勺管位置在? ?开度? 1 给水泵出入口上下壳体温差小于? 112 电动给水泵功能组冷态启动程序 1 开再循环阀并投入自动? 1 启动辅助油泵? 1 启动电动给水泵 113 电动给水泵功能组热态启动条件 1 闭式冷却水泵运行? 1 除氧器水箱水位正常? 1 再循环阀入口阀打开? 1 给水泵入口阀打开 114 电动给水泵功能组热态启动程序 1 开再循环阀并投入自动? 1 启动辅助油泵? 1 开给水泵出口门? 1 置勺管位置于? ? ? 1 任?台汽动给水泵跳闸时即启动电动给水 泵 2 电动给水泵联锁逻辑及跳闸条件 211 电动给水泵联锁逻辑 1 润滑油压小于?1? 时?联启辅助油 泵? 1 润滑油压大于?1? 时?联停辅助油 泵? 1 手动方式停泵时?联启辅助油泵?联关出 口电动门? 1 给水泵跳闸时?联启辅助油泵?联关出口 电动门? 1 给水泵反转时?联启辅助油泵?联关出口 电动门? 1 给水泵流量小于最小流量时?联开再循环 阀 )?) 212 电动给水泵跳闸条件 1 液力偶合器? ?号轴承温度高高? 1 给水泵出入口径向轴承温度高高? 1 给水泵工作面和非工作面推力轴承温度高 高? 1 给水泵出入口机械密封水温度高高? 1 前置泵出入口械机密封水温度高高? 1 前置泵出入口轴承温度高高? 1 前置泵集油槽温度高高? 1 给水泵电机轴承温度高高? 1 给水泵电机定子线圈温度高高? 1 给水泵流量低且再循环阀? 内未开? 1 除氧器水箱水位低低? 1 工作油冷却器入口油温高高? 1 润滑油冷却器出口油温高高? 1 润滑油压力低低 可以看出?电动给水泵的联锁与保护逻辑是比 较复杂的但是一旦采用功能组控制策略?这一切 都变得比较简单了我们在元宝山电厂?号? 机组上成功地实现了上述功能由于外部客 观条件的原因?在哈三电厂?号? 机组上? 电动给水泵功能组的功能相对简单一点?因此实际 的情况是功能组?部分远方操作才能完成一个完整 的电动给水泵的启动过程这样既没有完全减轻运 行人员的操作强度又没有充分发挥出系统的 强大的功能?也是对现有资源的一种浪费对国产 ? 机组的系统进行功能完善化工作是 整体提高机组自动化水平和现有资源利用率的一个 重要步骤 顺序控制系统作为分散控制系统的一个重要组 成部分?其作用是非常重要的?但是实现的方式是 多种多样的?就目前已经投产的机组不外乎如下? 种方式?一种是功能区控制方式?即将和 按照辅机系统分类?一个功能区或一个节点 完成一个或几个辅机系统的模拟量控制和顺序控制 功能?另一种是独立控制方式?即将分散控制系统 分成几个控制区?如 控制区? 控制区? 控制区和控制区等 控制区包括这 样一些节点?其执行的任务仅仅是模拟量控制系统 即自动调节系统的工作? 控制区包括这样一些 节点?其功能仅仅是完成辅机系统的启停及其联锁 保护工作第一种方式使得模拟量控制和顺序控制 的关系可以紧密一些?相互之间的联锁关系比较容 易实现?而且该辅机系统的所有测量信号都在本功 能区内或本节点内?因此无论是模拟量控制还是顺 序控制要扩充功能的化?一般情况下无需去其它节 点寻找?在本节点内即可解决另外本节点控制器 故障将不会影响其它辅机系统的节点正常工作?从 而可以把控制系统故障影响面降低到最低点第二 种方式使得控制系统功能得到进一步的分散?从运 行管理和正常维护上也都比较方便国产? 机组系统是按照功能区原则进行设计的?然 而在实际配置上又有一定的区别在国产? 机组上采用的控制系统是贝利公司的 ? ?分散 控制系统?每一个节点称为 ?过程控制单 元? ?在一个 中可以安装多个多功能控制器 ? ? ?每一个多功能控制器既可以完成模拟量 控制也可以完成顺序控制功能?其功能是非常强大 的以给水和减温水控制系统为例加以说明从功 能上可以把该系统分成?个部分?其一是模拟量控 制部分?其二是顺序控制部分模拟量控制部分包 括给水泵液力耦合器控制?给水泵出口旁路门控 制?汽泵转速控制?一级和二级减温水门控制等? 顺序控制部分包括电动给水泵功能组控制?汽泵出 口门控制?减温水系统前后截止门控制及联锁控制 等在元宝山电厂? 机组上采用的方法是 将模拟量控制部分放在一个多功能控制器内?而将 顺序控制部分放在另一个多功能控制器内?因而虽 然它们都在一个 内?但却在不同的多功能控 制器上?在哈三电厂? 机组上采用的方法 是将模拟量控制部分和顺序控制部分全部放在一个 多功能控制器上?在一个多功能控制器上完成一个 辅机系统的所有控制任务对于较大的辅机系统? 一般来说一个多功能控制完成一个辅机系统的控 制?对于比较简单的辅机系统?在一个多功能控制 器上能完成多个辅机系统的控制?其数量取决于辅 机系统的大小 哈三电厂?号机组是国产? 优化机组? 无论从硬件到软件都较哈三电厂?号机组做了很大 的改进?但相对来说软件方面的优化工作要差一 些在调试期间经常遇到这样的问题?就地的一次 元件已经更换了?而相应的控制组态及其控制逻辑 却没有任何相应的变化?在?号机组上发现并已经 提出改进意见的问题在?号机组上仍然存在为此 我们会同设计院和建设单位就存在的众多软件问题 共同进行了讨论?提出了合理的处理意见即使如 此?我们认为在顺序控制系统上还有许多工作要 做?还有许多功能需要完善第一? ? 机组 )?) 5东北电力技术6 ?年第?期 哈三电厂? 发电机? ? 定子接地保护拒动分析 ? ? ? ? ? 赵正滨?聂永海?朱利民? ?1阿城继电器股份公司?黑龙江 阿城? ? ?1哈尔滨第三发电厂?黑龙江 哈尔滨 ? 摘要?哈三? 发电机?是采用分谐波电压注入式?又称?1? 注入式?原理的? ?定子接地保护装置本文详 细地分析了该保护装置在发电机定子接地故障中拒动的原因并简要说明这种原理的接地保护在小电流接地系统中应用的 注意事项 关键词?分谐波?注入时间?停止时间?拒动 : ? ? ? ? ? ? ?1? ? ? 2 ? ? : 中图分类号 ?1? 文献标识码 文章编号 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?年?月?日?哈尔滨第三发电厂?号机 ? 机组?发生定子接地故障?检查发现发电 机定子线棒脱落接地分谐波注入式原理的? ? 定子接地保护装置?因中性点接地电阻?注入变压 器负载电阻?选取不当而造成拒动?而装于同屏的 基波原理? ?定子接地保护却动作出口闸跳文 中对保护装置的拒动以及使用本装置时发电机中性 点接地阻值范围选择进行分析?为使用此种原理的 接地保护客户提供参考 1 分谐波注入式?1? ?定子接地保护 动作原理 利用向发电机的零序回路注入?1? 电压? 并检测该电压所产生的?1? 电流的大小的办 法?检测定子接地故障信号注入回路接线见图 ? 发生接地故障时?该?1? 电流增大?并使 电流继电器动作注入的?1? 电压信号和发电 机的? 机端电压同步因为测量?1? 电流 已经运行投产了?台?经过这几年的运行?原来的 控制组态或多或少地暴露出一些问题?可能有些问 题会使一些自动功能不能投入?例如某些辅机的电 机绕组