西门子T3000型DEH在台山电厂二期的应用.docx

西门子型在台山电厂二期的应用T3000DEH杨铁强，李今朝( 广东国华粤电台山发电有限公司，广东 台山 529228 )【摘 要】台山电厂二期 1000MW 超超临界火电机组汽轮机控制系统采用西门子 T3000 型 DEH 数字电液控制系统。本文介绍了西门子 T3000 系统结构，针对 DEH 实际应用中出现的某些问题提出解决方案。【关键词】T3000; DEH; 问题; 处理方法【中图分类号】TK263 72【文献标识码】B【文章编号】1008-8032( 2011) 04-0089-03服务器之间的通讯，速度可达 100M。最下层网被称之为 分 布 式 外 设 现 场 总 线 ( PROFIBUS-DP ) ，采 用 PROFIBUS-DP 通信协议，用于 AS417H 控制器与普通 I / O 卡件或 ET200M 以及 FM458 与 ADDFEM 接口间 的通讯。DEH 系统的网络拓扑结构如图 1 所示。值得注意的是，该厂的网络结构与图 1 略有不 同: 只有 1 台操作员站，共 3 个控制柜。1#控制柜采 用两对冗余的 处 理 器 417H 和 FM458，2 #柜 采 用 一 对互为冗余的处理器 417H，3 #柜 实 为 2 #柜 的 扩 展 柜，无控制器。控制器都能实现冗余切换，切换时间 为 毫 秒 级。 其 中 417H 控制器是标准的 控 制 器， FM458 专门用于高速的汽轮机控制，具有高性能闭 环控制和运算处理能力，最小循环周期为 0. 1ms。DEH 系 统 的 I / O 模块采用汽轮机控制专用的 ADDFEM 模 件 和 通 用 的 ET200M 模 件，AS417H 控 制器与 ET200M 搭配使用，FM458 与 ADDFEM 搭配 使用。ADDFEM 的模拟量输出信 号可直接驱动伺 服阀; 同时 ADDFEM 还具有完善的自诊 断 功 能、传 感器断线监测功能、在线插拔功能。服务器采用冗余配置，每个服务器 4 个网口，共8 个网口。各自与上、下网络连接占用 4 个，另外 4 个用 于两台服务器之间的冗余 连 接。 DEH 采 用 Marathon( 马拉松) 型号的服务器，服务器集 TXP 系 统中的 PU、SU 于一体。0系统概述台山二期 2 1000MW 机组采用上海汽轮机有限公司和德国 SIEMENS 公司联合设计制造的超超 临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、八 级回热抽汽、反动凝汽式汽轮机 N1000-26. 25 /600 /600( TC4F) 。该汽轮机采用全周进汽方式，高 压 缸 进口设有两个高压主汽门、两个高压调节门和一个 补汽阀。高压缸排汽经过再热器再热后，通过中压 缸进口的两个中压主汽门和两个中压调门进入中压 缸，中压缸排汽通过连通管进入两个低压缸继续作 功后分别排入两个凝汽器。同时，采用了补汽技术， 提高了汽轮机的过载和调频能力，它使全周进汽机 型的安全可靠性、经济性全面超过喷嘴调节机型。该工 程 DCS 系 统 采 用 国 产 和 利 时 MACS6 系 统，汽轮机控制系统采用西门子 T3000 型 DEH 数字 电液控制系统。西门子 T3000 型 DEH 系 统 具 有 转 速控制、自动同期、负荷控制、一次调频、阀门活动试 验、汽轮机自启动、RB 及 FCB、主汽压力限制保护控 制、高压缸排汽温度及压比控制、历 史 数 据 记 录、 SOE 记录等功能。1T3000 系统结构DEH 系统共有 3 层网络。上层网络通过 2 个交换机和 2 根不超过 1m 的光纤连接成 1 个环形网络，上面挂 有操作员站及工程师 站，被称为终端总线 ( TERMINAL BUS) 。第 2 层网络通过 2 个交换机和 2 根不超过 1m 的光纤连接成 1 个环形网络，上面挂有 控制器，被称为工 厂 总 线 ( PLANT BUS) 。终 端 总 线 与工厂总线之间跨接 2 台服务器，采用工业以太网通 信协议，用于 AS417H 控制器、工程师站、操作员站及2存在的问题及处理方法台电二期 DEH 针对调试过程中暴 露 出 的 问 题以及借鉴同类型机组 T3000 出现的某些缺陷，采取了相应的优化、改进和防范措施，主 要 包 括 3 大 部 分: 控制逻辑问题; 系统问题; 硬件问题。下 面针对这些问题进行处理。收稿日期: 2011-07-05作者简介: 杨铁强( 1979 ) ，助理工程师，研究方向: 电厂热工自动控制。90重 庆 电 力 高 等 专 科 学 校 学 报 第 16 卷图 1 DEH 系统的网络拓扑结构图时由于 TAB 值太小，导致第 22 步自启动 程 控 无 法 继续，最终导致启动失败。2. 12. 1. 1控制逻辑问题CLSESV 信号逻辑缺陷台电二期目前暂未对该逻辑进行修改，其实只要运行操作规范，等待 TAB 参数下降至 35% 以下并 稳定且主汽门已关闭后再释放蒸汽品质，则可杜绝 该问题。2. 1. 3单点保护问题 调试过程中对以下单点保护逻辑进行了变更: ( 1) EH 油压低触发 ETS原逻辑为: 控制油泵母管压 力 曾 经 大 于 150bar( 靠 RS 触 发 器 记 忆 ) ，与 上 A 控制油泵压力小于 105bar 或者 B 控制油泵压力小于 105bar 延时 5s 触 发 ETS。但是在机组正常 运 行 情 况，两 台 控 制 油 泵 只运行一台，所以此逻辑就变成了一个单点保护逻 辑。该 厂在原逻辑的出口 再“与 上 母 管 压 力 105bar”，解决了单点保护问题，如图 2 所示。( 2) EH 油紧急按钮触发 ETS当 EH 油系统发生泄漏或者其它 事 故 时，运 行 人员手动按 EH 油紧急按钮。此按钮有两副触点， 在逻辑中都是单点保护，两个触点中任何一个动作 机组都会跳闸，在逻辑中都是单点保护，在误碰的情 况下容易造成机组 ETS 逻辑误发，因此该厂取消该 条件触发 ETS 的逻辑，紧急情况下可通过控制台按 钮进行操作，更好地防止了设备误动。汽轮机自启停顺控第 20 步，此时要准备释放蒸汽品质，如果蒸汽品质还未释放且蒸汽品质不合格， 此时 CLSESV( 关主汽门) 信号满足，该信号满足后会降 TAB( 是一个受控的斜坡发生器) ，关 主 汽 门， 程控跳至第 11 步。校验逻辑时发现 CLSESV 信 号 还存在这么一个条件: 转速设定 值 不 大 于 5. 95HZ， 实际转速不大于 5. 5HZ，实际转速大于 6. 7HZ，当以 上三个条件同时满足时触发 CLSESV 信号。显而易见，该条件永远无法满足。经核实该逻辑组态错误，其设计的本意是: 汽轮机自启停顺控第 16 步时主汽 门已经开启，而第 20 步是要等待蒸汽品质合格以开 启调门。如果蒸汽通过调门的泄漏将汽轮机升速到 较低的临界转 速 区，则 CLSESV 信 号 满 足，降 TAB，关主汽门。该厂将上 述 条 件“实 际 转 速 不 大 于 5. 5HZ”改 为“实际转速不大于 16. 7HZ”，其它条件保持不变， 问题得以解决。2. 1. 2汽机自启动第 20 步后可能退出的问题调试期 间 曾 出 现汽机自启动顺控第 20 步 后( 第 22 步 ) 无 法 继 续，自启动失败退 出。 原 因 是 CLSESV 信号满足后降 TAB，但 TAB 还 未 降 至 一 定 值，此时若手动释放“蒸汽品质”，CLSESV 信号不满 足，停止降 TAB，自启动程控则无法跳至第 11 步，同杨铁强 等: 西门子 T3000 型 DEH 在台山电厂二期的应用91第 4 期图 2 EH 油压低触发 ETS2. 1. 4闸问题汽轮机联合汽门停机电磁阀断线致汽 机 跳DCS 系统送 DEH 的“MFT”信 号 进 行“3 取 2 ”处 理后，再与原来的 MFT 柜送来信号进行“或”处理，防 止汽轮机发生拒动的情况。原 DEH 逻辑设计主汽门停机电磁阀 PASSOUT 断线报警后，不联动方向电磁阀; 调门停机电磁阀 PAS- SOUT 断线报警后未置伺服阀电流为最大负电流。上 述两种情况就是停机电磁阀断线后，会将油动机的油 卸掉，但未将进油的通道截断。也就是说，油动机里一 边进油，一边回油，可能会造成 EH 油压下降间接跳机 或者造成 EH 油压波动导致其他阀门波动。为防止由 于停机电磁阀 PASSOUT 断线报警而跳机，将逻辑变更 为当主汽门或调门断线报警时连动方向阀或伺服阀， 使其关闭，从而截断回油，如图 3 所示。2. 1. 7转速故障导致闭锁负荷增减问题DEH 系统中用于闭环调节的转速测点有 3 个，3 个转速测点两两比较，当其中一个转速测点 故 障 时，即可能出 现 转 速 偏 差 大，此 时 FM458 判 定 系 统处于不正常工作状态，DEH CONTROLLER NOT OK 报警，汽机负荷控制器闭锁负荷增减。台电二期针 对该问题采取的应急措施是: 若发现此种报警后，运 行人员如需 增 减 负 荷，在画面上点击复位按钮，将 “DEH CONTROLLER NOT OK”报警复位，负荷将可以继续增减。2. 22. 2. 1系统问题历史曲线虚线调试过程中曾发现 DEH 系统里所 有 测 点 的 历史曲线变为虚线，但此时的曲线仍能反映真实的值。 经咨询西门子厂家，出现该现象的原因为服务器里 GPS 校时有关的进程不同步，当相关系统停运 后 重启服务器后即解决。2. 2. 2方案页中个别点无法激活调试过程中发现个别点无法激活。原 因: 无 法 激活的点不仅在该方案页中用到，同时也用在其它 方案页，当对该方案页进行去激活时，其它方案页的 该点同时被去激活掉，再次激活时仅对该方案页进行激活，却未对关联的方案页进行激活。2. 2. 3向控制器传逻辑过程中部分信号发生翻转 该厂采用小 DEH，汽机本体及 EH 油系统的控制在 DEH 实现，而其辅助系统 ( 如主机油、密封油、 轴封等系统) 的控制则在 DCS 实现。调试过程中发 现当向控制器传逻辑时，部分信号会发生翻转，如由DEH 送至 DCS 的“润滑油紧急供油”信号发生翻转从而导致主油泵跳闸。针对该情况我们采取的措施 是，倘若需要对 DEH 系统控制器传逻辑，应确保 DCS( 下转第 94 页)图 3 停机电磁阀 PASSOUT 断线2. 1. 5发电机断水保护延时问题发电机定冷水流量 低 时，延时一段时间触发 ETS。该信号由电气送至 DEH 系统，逻辑校验时发 现，该信 号 不 但 在 ETS 进 行 了 延 时，同 时 在 电 气 侧逻辑中也做了延时，导致延时整定值设置不合适，台 电二期对该整定值进行了适当修改。2. 1. 6MFT 信号无法收到引起 ETS 保护拒动问题MFT 继电器 柜 采 用 直 流 110V 电 源 供 电，MFT送 DEH 系统的 MFT 信号采用“常开”触点。当 MFT 继电器柜发生失电的情况时，如 果 发 生 机 组 MFT， 那么 MFT 继电器将无法发出 MFT 的 信 号，将 会 造 成汽轮机 拒 动。考 虑 到 MFT 继 电 器 送 DEH 系 统 “MFT”信 号 的 接 线 方 式，所 以 在 ETS 逻 辑 中 增 加94重 庆 电 力 高 等 专 科 学 校 学 报 第 16 卷的氧化效果问题及改进措 施J 热 力 发 电，2002，( 2) .4 闫军，何育 东 燃 用 高 硫 煤脱硫装置存在的问题及其 解决措施J 热力发电，2006，( 11) The Reformation of the Desulfurization Control System in Chongqing Power PlantLI Mei1 ，XIE Bi-rong1 ，ZHU Hong-ling2( 1 Chongqing Electric Power College ，Chongqing 400053，China;2 Chongqing Power Plant，Chongqing 400053，China)Abstract: The TELEPERM XP decentralized control system designed by Siemens in 1990s is still used as the desul- furization control system in Chongqing Power Plant The data recording system of the desulfurization and environ- mental protection should have been upgraded However，the system was imported from Germany，so the upgrading cost will be extremely high For energy conservation and emission reduction，this essay introduces the reformation of the system to meet the requirements of the national environmental protection and increase the economic efficiency of the power plantKey words: desulfurization system; reformation; energy conservation; emission reduction( 上接第 91 页)侧可能造成影响的系统处于停运状态或者对涉及的 重要信号进行强制。已暴露出来并得以解决，但仍然遗留一些缺陷和不足。譬如，厂家提供的接线图与实际接线出入较大; 就 地控制柜许多接线无标 示，不利于线路核 查; T3000 软件的超级用户密码更改后，系 统 无 法 正 常 启动等。通过不断解决调试以及日后投产运行中的 各类问题，台电二期 DEH 系统将最终得以完善。2. 3硬件问题该厂 DEH 服 务器采用一对互为冗余的 Mara-thon( 马拉松) 服务器，调试过程中发现两台互为冗 余的服务器之间不能成功进行切换，其中一台服务 器虽在运行，相应指示灯正常，但其连接的显示器无 任何显示，重启该服务器进入 BIAOS 环 境，只 检 测 到光驱而没有检测到硬盘，判断该服务器硬盘损坏。 更换该服务器硬盘后问题得以解决。参考文献:1张澎涛，周鹏，张秉权，等 西 门 子 SPPA T 3000 DCS系统的应用与优化J 内蒙古电力技术，2008，( 4) 孙德利 汽轮机数字式电液调