DEH技术协议.doc

东方希望发电有限公司2x350MW汽轮机控制系统DEH及MEH技术协议书2007年8月哈汽控制工程有限公司（以下简称需方）和上海福克斯波罗（FOXBORO）有限公司（以下简称供方）双方于2007年8月东方希望发电有限公司2x350MW超超临界机组的DEH系统达成如下技术协议。 1. 技术要求1.1总则1.1.1本技术协议书是针对东方希望发电有限公司（以下简称电厂）2x350MW汽轮机控制系统(分为DEH)的电气控制部分。1.1.2引用标准 DEH系统中电气控制装置的设计、制造、检验和测试符合下列组织公布的现行标准和规范： 美国国家标准局/美国防火协会（ANSI/NFPA） ANSI/NFPA 70 国家电气规范 美国电气和电子工程师协会（IEEE） ANSI/IEEE 472 冲击电压承受能力导则（SW） ANSI/IEEE 488 可编程仪表的数字接口 美国电子工业协会（EIA） EIA RS232C 数据终端设备与使用串行二进制 数据交换的数据通讯设备之间的接口 美国仪器学会（ISA） ISA IPTS 68热电偶换算表 ISA RP55.1 数字处理计算机硬件测试 美国科学仪器制造商协会（SAMA） SAMA PMS 22.1 仪表和控制系统功能图表示法 美国保险商实验室（UL） UL 1413 电视用阴极射线管的防内爆 UL 44 橡胶导线、电缆的安全标准 国际电工委员会（IEC） IEC TC 529 基础安全标准：外壳防护等级的分类1.2技术要求 总的方案要求： 按照电厂全厂控制系统一体化的要求，需方将采用供方先进的I/A Series集散控制系统构成一套完整的DEH控制系统。在数椐高速通道的支持下，配置DEH过程控制单元；一台可以对DEH控制系统进行操作的WP51F操作员站及一台可以对DEH系统进行编程组态的AW51F工程师站；全面实现对电厂2x350MW机组主汽轮机的控制。电厂2x350MW机组DEH系统分为电气和机械液压两个组成部分，其中机械液压部分采用高压抗燃油方式，液压系统和机械部分由需方向电厂提供，供方提供的DEH应完全满足需方机械液压系统的控制要求。按此范围划分，以下提到的DEH系统特指汽轮机控制系统电气部分。 1.3 DEH1.3.1电厂2x350MW机组汽轮机共设高、中压调节门，主汽门共12个，其中高压主汽门2个，高压调节阀4个，中压调节阀2个全都采用连续型控制，中压主汽门2个采用两位型控制。每个阀门采用单独的执行机构驱动。供方采用专用的伺服模件对以上连续性阀门进行控制，采用普通开关量输出模件对两位型阀门进行控制。1.3.2 DEH控制系统能在下列任何一种机组运行方式下安全经济运行：机炉协调控制汽机跟随锅炉跟随变压运行定压运行手动方式1.3.3 DEH系统能充分适应其它的包括机组事故工况（如RB）和工艺系统要求的各种起动方式在内的起停运行要求，为此，DEH系统具有转速控制、负荷控制、超速保护以及起停顺序控制等功能。1.3.4 DEH系统的可用率高于99.9%。 1.4 系统功能1.4.1 基本的控制功能1.4.1.1 转速控制1）基本要求和指标DEH系统可保证汽轮机采用与其热状态、进汽条件和允许的汽轮机寿命消耗相适应的最佳升速率，自动地实现将汽轮机从盘车转速逐渐提升到额定转速的全程控制。DEH系统具备以下技术指标：l 转速调节范围 03500r/minl 转速控制精度达到（额定蒸汽参数下的）空转转速 1r/minl 最大升速率下的超调量 3r/minl 控制系统的转速迟缓率 0.06%l 甩全负荷时的最大超速 7额定转速，并能维持空转2）DEH系统能根据不同热状态下的起动要求，实现高压主汽阀和调节阀自动切换。3）汽轮机的升速率既能由DEH系统根据汽轮机的状态（冷态、温态、热态、极热态）自动选择，也可由人工进行选择。4）转速控制回路能够保证自动地迅速冲过临界转速区。5）DEH系统具有与自动同期装置的接口，以便与自动同期装置配合实现发电机的自动同步并网。1.4.1.2 负荷控制1） 基本要求和指标DEH系统能够在汽轮发电机并入电网后实现汽轮发电机从带初始负荷直到带满目标负荷的自动控制，并根据电网要求，参与一次调频和二次调频任务，对频差的响应有可切换的不同的死区。系统具备通过控制阀门开度和控制实发功率的两种控制方式去改变汽轮发电机的负荷。l 功率控制精度1MW(在蒸汽参数稳定的条件下)。l 静态特性转速不等率可调，其整定范围不少于3%6%。l 在指定功率附近(功率变化在额定功率的1.5%12%范围内)，频率变化在0.025Hz0.25Hz的区域内的局部不等率整定范围能达到3%20000%。2）目标负荷设定系统的目标负荷能由运行人员设定，也可接受来自DCS系统的指令（420mADC信号）。3）变负荷率由运行人员在CRT上的操作画面上设定，并由DEH系统根据机组的参数，自动限制变负荷率的大小。4）负荷限制当机组的运行工况或蒸汽参数出现异常时，为避免损坏机组，并使机组的运行尽快恢复正常，控制子系统应能对机组的功率或所带负荷进行限制。包括：6功率反馈限制(切除)当实测功率与功率定值的差值超过规定数值时，控制系统自动切除功率反馈回路，将负荷控制的闭环控制方式切换为开环控制方式，由运行人员进行功率调整，DEH系统自动加以限制，以免发电机甩负荷时产生不正确的汽阀动作，保证机组的安全。6 最高、最低负荷限制限值由人工给定，并可根据需要随时改变。 6 加速度限制除负荷控制回路外，另设加速度限制回路，产生与转速加速度成反比的阀门开度指令，以便在机组突然甩去部分负荷时，迅速减小阀门开度。6 主汽压力限制当主汽压力降低到规定限值时，主汽压力控制回路投入工作，输出减少汽阀开度指令去限制负荷，协助锅炉尽快恢复主汽压力。此时，汽阀控制回路不再接受负荷控制回路的指令。6 低真空限制当凝汽器内真空降低到规定值时，低真空限制器应指挥阀位控制回路减负荷，负荷控制回路退出工作。1.4.1.3 阀门校验在机组启动之前，DEH接收到油动机整定指令后，全开、全关油动机，并记录LVDT在两端位置的反馈值，自动修正零位、幅度。并且整定伺服阀控制增益。机组带负荷正常运行期间，DEH能方便地对单个阀自动进行整定。 1.4.1.4 阀门严密性试验 在机组并网前，DEH分别对高压主汽阀和调解阀进行阀门活动试验。 1.4.1.5 阀门管理 控制系统提供单阀控制和多阀控制的阀门管理功能，当机组在升速及低负荷阶段，必须采用单阀全周进汽，当机组大于适当的负荷（如50%额定负荷）时允许切换到多阀进汽，单/多阀门进汽的切换，其负荷扰动不大于3MW。1.4.1.6 阀门试验 为保证发生事故时阀门能可靠关闭，DEH系统具备对高、中压主汽门及调节门逐个进行在线试验的功能。在进行阀门在线试验时，汽轮机正常运行。1.4.2 甩负荷控制及机组保护功能 为改善电力系统故障时的动态稳定性能或抑制汽轮发电机组转速，汽轮机的DEH系统设置下列甩负荷控制功能及机组保护功能。1.4.2.1 超速保护（OPC）超速保护控制是一种抑制超速的控制功能，可同时采用加速度限制方式和超速控制方式完成，后一种方式是指即当汽轮机转速达到额定转速的103时，自动关闭高、中压调节门，当转速恢复正常时再开启这些门，如此反复，直至正常转速可以维持额定转速。1.4.2.2 超速跳闸保护及电超速试验当汽机转速达到额定转速的110时，系统输出汽机跳闸指令，关闭高、中压主汽门和高、中压调门。当进行电超速试验时，操作员发出试验指令，把正常的超速限制屏蔽掉，把超速限制保护功能停止可以让汽机转速增加至110设定值。试验结束后，自动恢复超速限制功能。1.4.2.3 远方挂闸及机械超速试验DEH系统提供在控制室内实现汽机挂闸，自动提升机组转速进行机械危急遮断器击出试验的功能和手段。 1.4.2.4 功率负荷不平衡(具有投入/切除功能)当电网输电线路发生瞬间故障时，等值系统总电抗增加，使发电机功率突然降低即机械输入功率与汽轮发电机电能输出出现不相等时；为使系统能维持运行，必须使汽轮机功率在故障时迅速降低，DEH迅速动作中压调门，使中压调门快速关闭。1.4.2.5 抽汽控制机组抽汽是通过连通管上的电动蝶阀进行控制的，控制信号为4-20mA。1.4.3 热应力计算功能1.4.3.1 DEH系统能通过建立机组的数学模型，求得汽轮机转子的实时热应力，作为监视和控制汽轮机启动和运行的依椐，进行汽轮机的寿命管理。1.4.3.2 DEH系统提供应力限制功能，能根椐转子热应力的情况自动修正升速率和升负荷率。1.4.3.3 相关的机组（ATC）监控测点和热应力计算的结果在CRT画面上显示出来。 1.4.4 机组ATC自启动功能组汽轮机自启动系统ATC用于蒸汽轮机，其启动步骤和监视参数由具体汽轮机型号、实际输入信号及用户要求而定。基本的ATC逻辑同转子应力计算、监视相辅相成，共同组成一套使汽机自动完成从盘车到带负荷整个过程的平稳、高效的控制系统。1.4.5 DEH运行方式1.4.5.1 基本原则1.4.5.1.1 DEH控制系统按分级分层控制的原则设计，以便高一级控制系统故障退出时可降至低一级运行方式继续维持机组安全运行。1.4.5.1.2至少提供下列几种可供操作人员选择的运行方式，即操作员自动运行方式，操作员手动运行方式，CCS遥控方式。1.4.6.1.3 运行方式之间应能进行无扰切换。1.4.5.2 操作员自动运行方式DEH根据汽轮机高压内缸的温度值及其它相关参数的大小，自动选择“冷态”、“温态”、“热态”、“极热态”四种典型的启动曲线，并按预定的曲线进行自冲转至带满负荷的全过程的自动控制。在升速过程中，运行人员仍然可以根据机组的情况，随时人为改变升速率和保持转速（过临界转速时除外）。1.4.5.3 操作员手动运行方式当运行人员需要时可将DEH系统退至操作员手动方式，DEH切至手动后，可以通过操作员站以阀位的增减的方式，对机组进行转速或负荷调节。1.4.5.4 CCS遥控方式 在CCS遥控方式下，DEH根据CCS的指令，自动切换到负荷控制方式或压力控制方式，并接受CCS的目标负荷设定值控制机组运行，DEH的其它控制回路处于跟踪状态。为了实现双向无扰切换，DEH系统应输出一路AO信号（420mADC）和相关DI/DO信号，供CCS作为对DEH的跟踪用途。2. 电气控制装置2.1 基本要求2.1.1 DEH系统控制部分硬件包括基于FOXBORO公司I/A Series集散型控制器的控制机柜、操作员站等。2.1.2 DEH系统采用FOXBORO公司在350MW以上机组上运行且有优良实绩，最新技术、最安全可靠的硬件构成。电气控制设备为同类的最新版本。2.1.3 供方的DEH系统已采取有效措施，可以防止各类计算机病毒的侵害和DEH系统内各存贮设备数据丢失。所有控制信号设有防干扰措施，系统可以承受距敞开柜门的控制系统机柜1.5米处，频率高达500MHz，输出功率5瓦的电磁和射频干扰。2.2 控制机柜2.2.1 机柜内的所有模件都是固态电路，具有标准化、模件化和插入式的结构。2.2.2模件的插拔有导轨和联锁。2.2.3 机柜内的过程通道模件能带电插拔且不影响其它模件正常工作。 2.2.4 控制器模件均冗余配置，且能实现双向无扰切换。重要的控制用信号如测速，测功等，采用三通道三板冗余测采。2.2.5 DEH系统控制系统内各个控制器的处理周期或响应时间能满足汽轮机安全运行的要求。2.2.6控制器模件中的随机存储器（RAM)应有电池作为数据存储的后备电源。电池的更换不影响模件工作。供方承诺对该电池终身免费更换。对于某些重要数据也能保存三个月以上的时间。2.2.7冗余配置的控制器模件均能接受系统对它们进行组态和组态修改。处于备用状态的冗余控制器应能跟踪运行控制器的组态和变化。冗余控制器模件的切换时间1ms，数据更新周期小于50ms。DEH系统能保证系统的控制和保护功能不会因冗余切换而丢失或延迟。2.2.8电源故障属系统的可恢复性故障，一旦重新受电，控制器模件能自动恢复正常工作而无需运行人员的任何干预。2.2.9所有I/O模件都有标明I/O状态的LED指示和其它诊断显示，如模件电源指示等。2.2.10对热电偶、热电阻及420mADC信号的断线和短路都具有检测功能，这一功能在每次扫描过程中完成。2.2.11 所有数字量输入模件都应有防抖动滤波处理。2.2.12 控制器模件的电源故障不会应造成已累积的脉冲输入读数丢失。2.2.13 I/O模件能自动地和周期性地进行零飘和增益的校正。2.2.14 冗余输入的信号的处理，由不同的I/O模件来完成。2.2.15 在DEH系统功能故障故障时，执行机构能保持在失电前的位置或处于安全位置。2.2.16 所有I/O模件，均能满足ANSI/IEEE472“冲击电压承受能力试验导则(SWC)”的规定。2.2.17 每8点模拟量输入有一个独立的A/D转换器，而每一点用于控制的模拟量输出都有一个独立的D/A转换器，每一路热电阻输入有单独的桥路或恒流源。2.2.18 在整个运行环境温度范围内，DEH的模拟量输入信号的精度，高电平为0.1%，低电平为0.2%；模拟量输出信号精度不低于0.25%，系统设计满足在六个月内不需手动校正也能保证这些精度的要求。2.2.19 I/O类型1）模拟量输入420mADC信号（接地或不接地），输入阻抗为250W。DEH系统的输入模件能为420mA二线制参数变送器和阀位变送器提供24VDC电源，而不论该变送器是否随DEH成套供应。当某些变送器不需系统提供24VDC电源时，也能在模件上方便地将24VDC电源切除。对15VDC输入，输入阻抗不小于500k。2）模拟量输出：420mA或15VDC可选。420mA输出信号具有驱动阻抗不小于350的负载能力。负端可接到信号地或浮空。系统提供24VDC的输出回路电源。3）数字量输入：负端接至隔离地上。系统提供对现场输入接点的“查询”电压。“查询”电压为24V或48VDC。4）数字量输出： 数字量输出模件采用电隔离输出，并具有3A/220VAC或1A/110VDC的分断能力。若要直接驱动更大的负荷时，需方提供中间继电器或接触器并安装在供方DEH系统配供的机柜内，并提供可靠的电源。5）热电阻（RTD）输入： DEH系统有直接接受三线制（不需变送器）的Cu50、Pt10、Pt100等类型热电阻的能力，并且系统提供这些热电阻所需的电源。6）热电偶（T/C）输入： DEH系统能直接接受分度号为E、J、K、T和R型热端接地或不接地的热电偶信号（不需变送器）。热电偶在整个工作段的线性化，在过程站内完成而不需要通过数据通讯总线。7）脉冲量输入：每秒能接受6350个脉冲。8）伺服输入输出信号：DEH系统可提供32mADC、40mADC或64mADC输出驱动就地液压执行机构的伺服阀，同时可接受10VAC范围内的LVDT反馈信号而无需任何中间转换装置。2.2.20 DEH系统能接受采用普通控制电缆(即不加屏蔽)的数字量输入和输出。2.2.21 每一个数字量输入、输出通道板都有单独的熔断器的保护措施。2.2.22 机柜结构及外观颜色与电厂DCS系统机柜完全相同。2.2.26 机柜内设置排气风扇或内部循环风扇，并设置温度检测开关，当温度过高时进行报警。2.2.27 为保证系统运行的可靠和留有扩展的余地，机柜内每种类型的I/O点通道都留有15%的备用；每个机柜内应有15%的模件插槽备用量；控制机柜内处理器的控制能力有40%以上的余量；操作员站控制器的处理能力有60%以上的余量；控制器的内部存贮器有50%以上的余量，外部存贮器有60%以上的余量。上述余量均是按系统联调成功，正式投运时的最终容量计算的百分比值。2.2.28 供方提供的机柜、操作员站及其它设备之间互联的预制电缆（包括两端的接插件）符合IEEEE防火标准。2.3 人机接口2.3.1 操作员站/工程师站系统设置一台标准操作员站作为DEH系统操作和监控使用，并且保证可以对全厂控制系统进行监控；系统同时设置一台标准工程师站作为DEH系统程序开发、系统诊断、控制系统组态、数据和画面的编辑及修改等。2.3.2 汽轮机启停和运行中的监视和操作功能2.3.2.1 基本要求1) DEH系统连续采集和处理所有与汽轮机组的控制和保护系统有关的测量信号及设备状态信号。2）DEH的监视和操作系统有下列功能： 显示； 包括工艺流程及参数显示、成组显示、棒状图显示、趋势显示及报警显示等； 制表记录，包括定期记录、操作员请求记录等； 操作指导； 操作。2.3.2.2 显示、报警1）DEH系统在操作员站的CRT上综合显示字符和图象信息。机组运行人员通过CRT/键盘实现对机组运行过程的监视和操作。2）操作员站CRT上的每幅画面能显示过程变量的实时数据和设备的运行状态。这些数据和状态更新时间不大于1秒。显示的颜色或图形随着过程状态的变化而变化。棒状图和趋势图应能显示在任意一个画面的任何一个部位上。3）提供对机组运行工况的开窗显示，滚动画面显示和图象缩放显示，以便操作人员能够全面监视，快速识别并正确进行操作。4）显示操作采用多层结构，使操作人员能方便地翻页。5）在技术上相关的模拟量和数字量，组合成成组显示画面。成组显示有棒状图形显示。6）棒状图画面是以动态棒状图的外形尺寸来反映各种过程变量的变化。当测量值越过报警限值时，越限部分变换颜色。7）一幅趋势显示画面中，在同一时间轴上，采用不同的显示颜色，同时显示8个模拟量数值的趋势。 趋势显示画面中还同时用数字显示变量的数值。8） 报警显示按时间顺序排列。 报警点按不同的优先级别，用不同的颜色加以区分。 采用闪光、颜色变化等手段，来区分未经确认的报警和已经确认的报警。 报警确认通过一次击键完成。 2.3.2.3 制表记录 DEH系统的制表记录功能由程序指令或操作人员指令控制，并在DEH系统中完成。系统数据库中所具有的所有过程点均可制表记录。1）定期打印制表功能提供不少于50个变量的班报、日报和月报。2）运行人员操作记录，记录运行人员在集控室对汽轮机进行的所有操作项目及每次操作的精确时间。3）报警记录，所有出现的报警及报警恢复，均应由打印机打印制表。4）系统还具有运行人员请求打印记录及提供设备运行记录等功能。2.3.2.4 操作指导DEH系统在CRT上用图象和文字显示出机组正常起动、停运及事故跳闸工况下操作的指导，包括提供当前的过程变量值和设备状态、目标值、不能超越的限值、异常情况，运行人员应进行的操作步骤，对故障情况的分析和应采取的对策等。2.3.3 DCS系统可调用DEH操作员站画面。2.3.4需方向电厂提供手操面板作为必要的后备监控手段，供方的DEH系统提供手操面板的接口信号（与设计院协商争取取消）。2.4 软件2.4.1供方提供一套完整的满足DEH组态的程序软件包及相应的维护工具软件，包括实时操作系统程序，应用程序，且为最新版本，并负责对该软件终身免费升级。2.4.2所有的算法和系统整定参数应驻存在控制器模件的非易失性存储器内，执行时不需重新装载。2.4.3在工程师站能对系统的组态进行修改。系统内增加或变换一个测点，不必重新编译整个系统的程序。2.4.4查找故障的自诊断功能能诊断至模件级故障。报警显示应使运行人员能方便地辨别和解决各种问题。2.5 电源2.5.1供方提供的DEH装置能接受由电厂现场提供的两路交流220V10%，50Hz1Hz的单相电源。两路电源在DEH电源装置内互为备用，自动切换，且不会对DEH造成不良影响。2.5.2供方将DEH系统电源合理地分配到所提供的每一个机柜、操作员站和工程师站等，并在各个机柜和站内配置相应的冗余电源切换装置和回路保护设备。2.5.3 DEH系统电源装置为系统机柜提供冗余的直流电源，并有足够的容量和适当的电压，能满足DEH系统设备负载的要求。两套直流电源分别由两路交流电源供电。2.5.4任何一路电源的故障均不会导致系统的任一部分失电。任一路电源故障都将产生报警，并自动切换到另一路工作。2.5.5电气装置机柜内的供电分散配置，以获得最高可靠性。对I/O模件、处理器模件、通讯模件和变送器等都提供冗余的电源。供方将提供电源分配图。2.5.7 系统交流电源容量有30%40%的余量。2.6 环境2.6.1 DEH系统设计应采用各种抗噪技术，包括光电隔离，高共模抑制比，合理的接地和屏蔽等(耐共模电压250V，共模抑制比应90dB，耐差模电压60V，差模抑制比应60dB)。 DEH系统与电厂DCS系统连成共同的专用接地网。2.6.2 DEH系统能在环境温度040、相对湿度10%95%(不结露)的环境中连续运行。3 本工程MEH系统液压油采用高压抗燃油，METS和MEH利用同一对CP270。3.1卖方对其供货范围，工作范围以及对外接口负责。这些接口包括：MEH系统与液压伺服机构的接口、MEH系统与电厂其它控制系统的通讯接口。3.2 由双方确认的技术协议书作为MEH系统合同的一个附件,该附件与合同文本具有相同的法律效力。3.3 本技术协议提出的是最低限度的要求,并未规定所有的技术要求和适用标准。卖方应提供满足本技术协议和所列标准要求的优质MEH系统。3.4工作范围3.4.1卖方的工作范围3.4.1.1卖方应提供满足技术协议书要求所必须的硬件、软件和各项服务, 这些工作包括（但不限于）下列项目:3.4.1.2按照本技术协议书的规定和适用的工业标准，提供一套完整的MEH系统。3.4.1.3提供构成MEH系统所必须的全部硬件。3.4.1.4删除。3.4.1.5提供满足技术协议书要求必须的MEH系统设备安装接线图、MEH系统对I/O信号分配及MEH系统与外部的连接接线图、MEH系统接地系统设计。3.4.1.6提供一个工作平台，包括画面编辑软件和组态软件（含在DEH中）。3.4.1.7卖方提交的设备布置图、控制接线图和其它详图及其他技术资料都应随设计进程而更新，以便及时反映当前的设计内容。修改版本号应在图标的版本栏内用数字或字母表示。3.4.1.8MEH系统控制柜内部电源及柜间电缆设计。3.4.1.9用仿真器模拟闭环运行来测试和演示所供MEH系统的各种控制功能，必须符合本技术协议书的要求。在此基础上,进行MEH系统系统联网后的整体性测试和演示，必须满足技术协议书的各项要求。3.4.1.10 根据合同规定的进度要求， 按时发运MEH系统的设备。3.4.1.11 根据本技术协议书的要求， 提供安装详图并进行现场安装指导。3.4.1.12 提供现场通电恢复和调试的技术服务， 直到MEH系统能执行全部功能， 令人满意地控制机组运行并保证系统可用率达到99.9%。3.4.1.13 负责培训买方的运行、维修人员和工程技术人员，使他们能得心应手地操作、维修、更改、调试MEH系统。3.4.1.14 负责所供MEH系统与其他供货商提供的控制系统或设备的接口设计和技术协调工作， 以确保实现一个完整的机组自动控制系统。3.5 规范和标准本技术协议中涉及的所有规范、标准或材料规格(包括一切有效的补充或附录)都应是最新版本（买方发出MEH系统合同生效之日即为采用最新版本截止日期）。若发现本技术协议与规范、标准之间有抵触, 卖方应向买方提出，合同执行期间如有修改，应以最新版本为准。3.5.1 MEH系统系统中电子控制装置的设计、制造、检验和测试应符合下列组织公布的现行标准和规范： 美国国家标准局 ANSI/NFPA70 国家电气规范 美国电气和电子工程师协会(IEEE) ANSI/IEEE472 冲击电压承受能力(SWC)试验导则 ANSI/IEEE488 可编程仪表的数字接口 美国电子工业协会(EIA) EIA RS232-C 数据终端设备与使用串行二进制数据交换的数据通讯设 备之间的接口 美国仪器仪表协会(ISA) ISA IPTS68 热电偶换算表 ISA RP55.1 数据处理计算机硬件测试 美国科学仪器制造协会(SAMA) SAMA PMS22.1 仪表和控制系统功能图表示法 美国电气制造商学会(NEMA) ANSI/NEMA ICS4 工业控制设备和系统的端子排 ANSI/NEMA ICS6 工业控制设备和系统外壳 保险商学会(UL) UL 1413 电视用阴极射线管的防内爆 UL 44 橡胶线、缆的安全标准 卖方可提出其他相当的替代标准，但需经买方确认。卖方提供的文件，包括图纸、计算、说明、使用手册等，均使用国际单位制（SI）。所有文件、图纸及相互通讯，均使用中文。不论在合同谈判还是签约后的设计配合，工程建设期间，中文都是主要的工作语言。3.6 技术要求3.6.1 基本要求3.6.1.1 MEH系统的主要任务是通过控制给水泵汽轮机的转速来控制锅炉的给水流量。3.6.1.2 MEH系统是以热备冗余的微处理器为基础的数字式控制系统。每台给水泵汽轮机有独立的控制器并冗余配置， MEH系统保证与DEH通讯顺畅，共享数据通讯接口站和工程师站，所有显示画面、控制及操作在DEH操作员站上实现。3.6.3一个完整的MEH系统系统应包括微机处理单元，过程输入输出通道，数据通讯接口等。I/O 点裕量大于10%，I/O插件槽裕量大于10%。3.6.4所供MEH系统系统在机组的下列运行方式下均应具有良好的性能：l 机组起动/停机；l 机组正常运行；l 变压（滑压）运行；l 定压运行；l 快速减负荷（RB）3.6.5控制系统能满足下述性能指标要求：l 闭环转速控制范围：不小于10NH120NH（NH为给水泵最高工作转速）l 转速控制精度：0.1%NHl 转速定值精度：0.1%NHl 静态特性：死区0.1%NHl 动态特性：汽轮机转速跟踪转速定值滞后0.1%NH3.6.6通过采用适当的冗余技术和可诊断到模件级的自诊断技术来保证MEH系统系统的高可靠性。任何个别元件故障不影响整个系统的工作。3.6.2 系统功能3.6.2.1 基本功能要求3.6.2.1.1自动升速控制MEH系统能以操作人员预先设定的升速率自动地将汽轮机转速自最低转速一直提升到预先设定的目标转速。3.6.2.1.2 给水泵转速控制1）MEH系统应能接受来自锅炉模拟量控制系统的给水流量需求信号，实现给水泵汽轮机转速的自动控制。 2） 转速控制回路应能保证自动地迅速冲过临界转速区。3.6.2.1.3滑压控制随着主汽轮机所带负荷的升高，MEH系统应能自动地实现给水泵汽轮机从高压汽源至低压汽源的无扰切换。反之亦然。3.6.2.1.4联锁保护如液压系统的油压联锁、给水泵汽轮机的超速保护等。3.6.2.1.5阀门试验为保证发生事故时阀门能可靠关闭，MEH系统系统至少具备对进汽门进行在线试验的功能。在进行阀门在线试验时，给水泵汽轮机仍应能正常地运行。3.6.2.2自诊断功能MEH系统具有自诊断功能，检出可能造成非预期动作的系统内部故障。3.6.2.3系统故障切手操功能当发生系统内部故障时，MEH系统应能自动地切换至手操，隔断系统输出，发出故障报警信号并指明故障性质。任何故障均不应导致汽动给水泵不可控的加速和加负荷。3.6.2.4系统组态功能应保证在线和离线两种方式均能进行系统组态。3.6.3 运行方式3.6.3.1 基本原则3.6.3.1.1 MEH系统控制系统按分级分层控制的原则设计，以便高一级控制系统故障退出时可降至较低一级继续维持安全运行。MEH系统设计成汽动给水泵能以自动方式或手动方式进行起动，使转速从0升至约某一转速。超过此转速，给水泵的控制可切换至由DCS的给水控制系统进行控制。3.6.3.1.2起动和运行方式的选择和操作。3.6.3.1.3系统应具备跟踪功能，以实现手动/自动运行方式之间的无扰切换。3.6.3.2手动转速控制方式（软手动）3.6.3.2.1在此方式下，由操作员控制HP（高压）和LP（低压）调速阀的位置。3.6.3.2.2 LP调速阀、HP调速阀依次打开。3.6.3.2.3在下述情况下，系统进入此种方式：手动操作按钮进行切换；两个转速通道故障；HP或LP调速阀通讯出错；HP或LP进汽阀均未打开。3.6.3.3操作员自动转速控制方式3.6.3.3.1在此方式下，由操作员给出目标转速，MEH系统能自动地将转速提升到目标值。3.6.3.3.2任何一个转速通道故障都不应影响转速的自动控制。3.6.3.3.3两个转速通道发生故障，则系统将自动地切至手动方式。3.6.3.4远方控制转速自动控制方式（接受给水控制系统指令）3.6.3.4.1在此方式下，MEH系统接受来自机组给水自动控制系统的指令进行转速自动控制。3.6.3.4.2对于MEH系统，接受来自机组给水自动控制系统的模拟信号指令。3.6.3.4.3系统在切换至本方式之前，必须首先处于操作员自动方式。3.6.3.5运行方式之间的切换，应无扰切换。3.6.3.6系统输出机柜内部故障保护和电源消失、输入信号故障、给水泵保护动作等信号。3.6.4故障诊断3.6.4.1 通过采用适当的冗余技术和可诊断到模件级的自诊断技术来保证MEH系统的高可靠性。任何个别元件故障不会影响整个系统的工作。当供电电源中断或传感器、驱动装置出现故障时，系统得到保护。3.6.4.2 系统所提供的与运行人员的人机接口为DCS的操作员站。对机组的起停运行监控和系统的自诊断信息高度集中在CRT画面和键盘上。通过键盘和CRT画面，能完成MEH系统所有被控对象的操作并获取系统手动、自动运行的各种信息。3.6.4.3 控制系统按照“失效保护”和“安全自锁”的原则进行设计。.3.6.4.4 所有控制信号有防干扰措施。系统能承受距敞开柜门的控制系统机柜1.5米处，频率高达500兆赫，输出功率5瓦的电磁和射频干扰。3.6.4.5 所提供的MEH系统，有在相同单机容量和型式的机组上成功运行的实绩。3.6.5 汽机启停和运行中的监视和操作功能3.6.5.1 基本要求 1) MEH系统能连续采集和处理所有与汽轮机组的控制和保护系统有关的测量信号及设备状态信号。 2） MEH系统的监视和操作系统至少有下列功能： 显示，包括工艺流程及参数显示，成组显示，棒状图显示，趋势显示及报警显示等； 制表记录，包括定期记录，操作员请求记录等； 一一操作指导； 一一操作。3.6.5.2 显示、报警 1) 操作员站CRT能综合显示字符和图象信息。机组运行人员通过CRT/键盘实现对机组运行过程的监视和操作。 2） 操作员站CRT上的画面能显示过程变量的实时数据和设备的运行状态。这些数据和状态更新时间不大于1秒。显示的颜色或图形随过程状态的变化而变化。棒状图和趋势图能显示在任意一个画面的任何一个部位上。 3） 提供对机组运行工况的开窗显示，滚动画面显示和图象缩放显示，以便操作人员能全面监视，快速识别并正确进行操作。 4） 显示操作采用多层结构，使操作人员能方便的翻页。 5） 在技术上相关的模拟量和数字量，组合成成组显示画面。成组显示有色彩增亮显示和棒状图显示。 6） 棒状图画面是以动态棒状图的外形尺寸来反映各种过程变量的变化。当测量值越过报警限值时，越限部分变为红色并闪亮。 7） 一幅趋势显示画面中，在同一时间轴上，能采用不同的显示颜色，同时显示8个模拟量数值的趋势。 趋势显示画面中还同时用数字显示出变量的数值。 8） 报警显示按时间顺序排列。 报警点按不同的优先级别，用不同的颜色加以区分。 采用闪光、颜色变化等手段，区分未经确认的报警和已经确认的报警。 报警确认能通过一次击键完成。 在设备停运及设备启动过程中，考虑某些模拟量和数字量信号的“报警闭锁”功能，避免发生不必要的报警。3.6.5.3 制表记录 MEH系统的制表记录功能由程序指令或操作人员指令控制。系统数据库中所具有的所有过程点均可制表记录。 1) 定期打印制表功能提供不少于50个变量的班报、日报和月报。 2）运行人员操作记录，记录运行人员在集控室对汽机进行的所有操作项目及每次操作的精确时间。 3）报警记录 所有出现的报警及报警恢复，均由打印机打印制表。 4）系统还具有运行人员请求打印记录及提供设备运行记录等功能。3.6.5.4 操作指导 系统能在CRT上用图象和文字显示出机组正常起动、停运及事故跳闸工况下的操作指导，包括提供当前的过程变量值和设备状态，目标值，不能超越的限值，异常情况，运行人员进行的操作步骤，对故障情况的分析和采用的对策等。3.6.5.5 超速跳闸保护当汽轮机转速达跳闸转速时，系统关闭主汽门、高压和低压调节门。3.7设备规范3.7.1电子控制装置3.7.1.1基本要求3.7.1.1.1 MEH系统电子部分硬件包括基于微处理器的控制机柜。3.7.1.1.2采用有现场运行实绩的，先进可靠的硬件。3.7.1.2控制机柜3.7.1.2.1机柜内的所有模件均是标准化、模件化和插入式的结构。3.7.1.2.2机柜内的过程通道模件应能带电插拔而不影响其它模件的正常工作。3.7.1.2.3执行控制和逻辑功能的处理器模件均应冗余配置。一旦某个工作的处理器模件发生故障，系统能自动地以无扰方式快速切换至其冗余的处理器模件，并给出报警信号。3.7.1.2.4电源的更换不影响模件工作。3.7.1.2.5电源故障属系统的可恢复性故障，一旦重新受电，处理器模件能自动恢复正常工作而无需运行人员的任何干预。3.7.1.2.6所有的I/O模件都应有标明I/O状态的LED指示和其它诊断显示，如模件电源指示等。3.7.1.2.7冗余的汽机转速信号分别送至不同的I/O模件。3.7.1.2.8在系统电源丧失时，执行机构能保持在失电前的位置或处于安全位置。3.7.1.2.9所有I/O卡件，应能满足ANSI/IEEE472“冲击电压承受能力试验导则（SWC）”的规定。3.7.1.2.10通过I/O模件，MEH系统能为420mA二线制变送器、阀位传送器、转速开关和电磁阀提供24VDC，而不论该变送器、传送器是否MEH系统成套供应。当某些变送器、阀位传送器不需系统提供24VDC电源时，也应能在模件上方便地切除。3.7.1.2.11接受变送器输入信号的模拟量输入模件，其任一输入端短路时，都不应影响其它输入通道。3.7.1.2.12每一个数字量输入、输出通道板都应有单独的熔断器或其它相当的保护措施。3.7.1.2.13 MEH系统与DEH共享操作员站和工程师站。3.7.1.2.14控制机柜的结构应符合IEC标准（室内不低于IP44，室外不低于IP54），并设计成经底部进出电缆。端子单元应能适应截面为2.5mm2芯线的连接。端子排、电缆夹头、电缆走线槽及接线槽均应由阻燃材料制造。端子排的安装位置应便于接线，距柜底不小于300mm，距柜顶不小于150mm。3.7.1.2.15机柜内应设置排气风扇，并设温度检测开关，当温度过高时进行报警。3.7.1.2.16卖方提供的机柜与其它设备之间互联的预制电缆（包括两端的接触件）应符合IEEE防火标准。3.7.1.2.17卖方应能直接接受阀门行程LVDT信号。3.8.3软件3.8.1 卖方提供一套完整的满足本技术协议要求的程序软件（含在DEH中），并提供买方进行程序开发、系统诊断、控制系统组态和数据修改等工作的手段。 3.8.2所有的算法和系统整定应驻存在处理器模件的非易失性存贮器内,执行时不需重新装载。3.8.3查找故障的自诊断功能应能诊断至模件级故障。报警显示应使运行人员能方便地辨别和解决各种问题。3.9电源3.9.1 MEH系统能接受两路交流220V10，50HZ1HZ的单相电源（其中一路来自不停电电源UPS），两路电源，互为备用。两路电源之间的故障自动切换由MEH系统实现。3.9.2凡属MEH系统提供，或为使系统正常工作而需另外配备的就地仪表、控制设备，其所需单相交流电源及24V DC直流电源，均应由MEH系统提供。3.9.3 环境系统应能在环境温度040，相对湿度1095（结露）的环境中连续运行。4. 供货范围4.1 DEH硬件配置（共两台）2X350MW机组DEH系统硬件见下表： 4.1.1 单元机组DEH设备（一台机组）序号设备名称 规格型号 数量单位 1 容错控制处理器FCP2702对 2 4-20mA输入输出卡件FBM2056个 3 4-20mA输入卡件FBM2017套 4 热电偶输入卡件FBM2024套 5 热电阻输入卡件FBM2034套 6 4-20mA输入/输出卡件FBM2041套 7 脉冲输入卡件FBM2063套 8 数字量输入卡件FBM2074套 9 数字量输入/输出卡件FBM2192套 10 数字量输出卡件FBM2422套 11 转速报警卡D421.51U3个 12 电液伺服卡FBMSVH/FBMSSW8对13I/O机柜2个14继电器柜1个15通讯电缆1套4.1.2 单元机组操作员站设备（一台机组）序号 设