DCS电气控制.doc

第四章 电气控制系统（ECS）按照规范书的要求，并结合新华公司以往众多成功ECS应用工程实例（详见业绩清单），XDPS将电气部份的监控归入到相对独力的子功能块中，并分配独力的DPU，以此来保证电气系统的可靠性，及提高调试的灵活性；按功能要求，ECS分单元机组及公用电气两个部分，分别接入单元机组网与公用网中。1.1 电气控制系统范围1.1.1 发变组系统包括发电机主变压器组（及500kV断路器），发电机励磁系统。1.1.2 厂用工作电源系统包括工作段6kV各母线及其工作/备用电源开关，汽机变，锅炉变，照明变，柴油发电机组，各厂用变压器高压侧断路器，各MCC段，直流系统，及UPS系统等。1.1.3 公用电气部分包括起备变（及220kV断路器），低压公用变低压侧断路器，检修隔离变低压侧断路器，循泵变低压侧断路器，照明变低压侧断路器，公用系统MCC，两组直流系统，及公用的厂用电动机断路器。1.2 电气控制系统功能1.2.1 顺控功能ECS的顺控功能秉承SCS系统的特色，同时结合电气设备对控制的特殊要求，考虑可靠性、平稳性、与可干预性。新华公司ECS顺控具有如下特点：对于每一个子组项及相关设备，它们的状态、启动许可条件、操作顺序和运行方式，均能在CRT上显示出系统画面。在手动、顺序控制方式下，按照操作步骤为运行人员提供操作指导，这些操作指导以图形方式显示在CRT上，即按照顺序进行，可显示下一步应被执行的程序步骤，并根据设备状态变化的反馈信号，在CRT上改变相应设备的颜色。运行人员通过CRT上的图形操作指导，中断程序的自动执行，程序自动返回到上一步等待，直到运行人员确认程序可以自动执行。控制程序中每一步均通过从设备来的反馈信号得以确认，每一步都监视预定的执行时间。如果程序未能在约定的时间内完成，则发报警信号，且禁止程序进行下去。如果故障消除，在运行人员再启动后，可使程序再自动进行。在自动程序控制期间，出现任何故障或运行人员中断信号，将使正在进行的程序中断并回到安全状态，使程序中断的故障或运行人员指令将在CRT上显示。当故障排除后，程序控制在确认无误后再进行启动。运行人员可通过CRT鼠标操作每一个被控对象。程序控制是按命令逻辑顺序进行的，每步都有检查。在正常运行时，程序一旦起动将至结束。1.2.2 发变组系统控制 发变组控制设自动程序控制和手动顺序控制两种方式。在机组启动前，可通过CRT/鼠标选择窗口，用自动程序控制或手动顺序控制进行方式 自动调节器升压，自动准同期并列程序的顺控步骤大致设置如下：（1） 测发电机转速规定值；（2） 测发变组主开关在断开位置；（3） 检测发变组主开关高压侧刀闸在合闸位置；（4） 检测相关接地刀闸在断开位置；（5） 自动合发电机磁场开关；（6） 判断是否需要起励，如需要，自动合起励电源开关；（7） 确认D-AVR在手动控制方式，并投入D-AVR；（8） 确认D-AVR无故障信号，并再次确认控制方式在手动位；（9） 通过D-AVR调整发电机电压至规定电压，并稳定1分钟；（10） 检测发电机定子三相电流均应为零；（11） 检测发电机定子三相电压应平衡；（12） 检测发电机转子未接地；（13） 核对发电机空载参数（励磁电压、电流）；（14） 在两个出口断路器中选择并网断路器；（15） 以上条件满足，投入自动准同期装置；（16） 自动准同期装置投入时，发出自动准同期投入信号；（17） 由准同期装置根据发电机和系统频率的差值向DEH发出增速和减速指令，直至满足频率差定值要求；（18） 由准同期装置根据发电机和系统电压的差值向微机励磁调节器发出增磁和减磁指令，直至满足电压差定值要求；（19） 频率差、电压差和相差达到定值要求时，发电机出口开关合闸，并发出并列信号；（20） DEH判断并网信号后，自动增负荷到5；（21） 询问是否需要并串，如需要并串，则自动合闸另一出口断路器。 发电机并列合闸后，DCS中的断路器图标应发红色光，同期装置和开关合闸回路自动复归； 在DCS接受手动或自动同期指令后，有信号在CRT上显示，满足并列合闸条件并经运行人员确认后，断路器可允许手动或自动合闸，反之，则闭锁断路器合闸回路； 发变组保护动作跳闸时，DCS中的断路器图标发绿色闪光，手动复归后发绿色平光； 如果系统中有备励，也可考虑主备励顺控切换操作1.2.3 厂用工作电源系统控制l 高压厂用电源控制 该项包括包括工作段6kV各母线及其工作/备用电源开关等设备的操作； 高压厂用电源切换设自动和手动两种方式，分别由外部快切装置（或DCS顺控）及通过运行人员手动操作来完成； 外部快切装置实现高压厂用电自动切换时，由运行人员在DCS画面上手动启动，其切换方式，也由远行人员在DCS画面上选择。 如果通过DCS顺控切换高压厂用电，均采用先合后断方式，并用流经切入开关的电流作开关已合的证实。l 低压厂用电源控制 该项包括汽机变，锅炉变，照明变，柴油发电机组，各厂用变压器高压侧断路器，及各MCC段等的操作； 低压厂用工作段电源切换也设自动和手动两种方式，CRT提供“手动一自动”切换操作窗口； 将低压厂用电源从工作电源正常切换到备用电源，或从备用电源正常切换到工作电源时，均采用先合后断方式，并用流经切入开关的电流作开关已合的证实； 柴油机的起停设自动和手动两种方式，CRT提供“手动一自动”选择窗口，启动的步骤可灵活设置；1.2.4 公用系统控制 该项包括起备变（及220kV断路器），低压公用变低压侧断路器，检修隔离变低压侧断路器，循泵变低压侧断路器，照明变低压侧断路器，公用系统MCC，两组直流系统，及公用的厂用电动机断路器的操作与监视； 对公用电气系统的控制，可在共用此系统的两台机组中任意选择，具体选择由哪台机组来对公用系统电气设备进行控制，可由值长在值长站决定； 公用系统设置独力的DPU与独力网络，来完成对公用设备的控制，通过网桥与两台机组相连，以获取操作指令，并将操作反馈送回各台机组； 对高压起备变，除了对其断路器有控制外，还包括有载调压控制，系统可设置为自动调节，也可由运行人员手动调节；1.3 电气画面 电气画面采用级联方式，从每个系统操作画面上，都能按需要再切换到其它系统操作画面； 设备的跳合状态在画面上用不同的颜色区别，红色表示合闸状态，绿色表示断开状态；当断路器事故跳闸时，该断路器的显示发出绿色闪光，直到手动复归；主要开关量必须具备事故追忆，主要模拟量的趋势图，定子、转子的电流电压等要能在CRT上查看； 为方便检修人员管理地线的挂接与拆除，XDPS系统可在系统画面上任意指定位置挂接虚拟软地线，并对地线编号进行管理，且在挂接软地线期间，此地线相关的设备将被闭锁合闸； DCS提供以下电气画面（但不尽限于这些画面）： 公用厂用电系统图（公用系统） 发电机变压器组系统图 发电机励磁系统图 厂用电系统图 6KV系统图 380V工作段 380V 保安段系统图（包括柴油发电机系统） 直流系统图/UPS系统图 报警画面 DCS电气画面示例：例图（1）例图（2）例图（3）例图（4）1.4 操作权限电气控制系统的操作权限分为只读、控制、工程处理和系统管理； 具有观察权限的操作员只允许观察当前的运行状态； 控制权限操作人员允许进行控制操作等； 工程处理权限操作人员除了用户管理之外，有权观察和操作； 系统管理权限操作人员，包括用户管理内所有权利都允许的；为了防止误操作的发生，不论以上四种级别操作人员的任一人员对设备的操作，除操作窗口外，均有确认窗口，只有当二者都有输入时，该次操作才能生效1.5新华ECS特点基于XDPS系统的ECS，是新华公司DCS系统的一个亮点，在长达近五年的ECS开发、投运、改进过程中，积累了丰富的工程应用经验，提出了许多新的，实用的概念，并得以实现。其中，比较有典型意义的有： 全内置式同期功能的实现。采用XDPS专用的同期控制卡后，ECS系统本身就具备了同期功能，在功能上可完全取代传统的同期装置，而且可以大大地简化在外部接线；内部同期卡也可以与外部自动准同期装置进行协同工作，或互为备用；另外，由于同期卡是完全融合在这个ECS内的，所以其内部的数据也是完全共享的，由此，在操作员画面上实现同期表等功能就变得非常轻松； 快切与备自投。采用XDPS特有的快切及BZT卡件，可在ECS内实现快切与备自投功能，其中快切功能与同期进行配合，实现同期捕捉切换，备自投的相应及动作时间可达到毫秒级；快切与备自投的逻辑功能是固化在卡件内部的，可脱离ECS系统而单独运行，从而保证在DPU死机后，这些重要的保护逻辑仍能发挥作用； 全功能交流采样。考虑到有大量电气量需要输入到ECS系统内进行画面显示及供逻辑组态用，而这些电气量大都可以通过交流电流、交流电压通过矢量运算得到，传统的做法是，每个电气量都需要经过专门的变送器转换成420mA标准信号，然后再送入到ECS系统，这种做法，不仅电缆量大，许多如功率因数变送器等价格昂贵维护量也相应增加；采用新华公司专用交流采样功能后，只需将现场CT及PT二次测的交流电流、电压直接接入ECS