电气控制在电站控制系统中的应用和改进措施.doc

电气控制在电站控制系统中的应用和改进措施1 引言本工程DCS控制系统采用ABB公司的AC800H分散式控制系统。这种系统以微处理机为基础，应用了网络通讯技术、计算机技术、过程控制技术以及CRT显示技术，具有控制功能分散、操作管理集中的特点，能适应不同的应用规模和要求，便于设计、维护和操作使用。本工程DCS系统最大的特点是系统的开放性，硬件、软件与通讯都采用了国际标准或主流工业产品，构成开放的工业控制系统。2 电气DCS改造的改进措施DCS系统对于提高电站运行自动化水平、减少误操作、节省人力、物力等方面发挥了很大作用。随着DCS控制技术的日益成熟和运行经验的不断积累，我公司在完成热控DCS改造的基础上，又相继实施了1台15MW发电机组电气控制系统的DCS改造。由于电气系统的控制相对于热工控制来说，联锁逻辑相对简单，没有闭环控制等较复杂的要求，同时先进可靠的电子技术和计算机技术也为电厂的安全运行提供了保证。因此，电气控制纳入DCS系统时，DCS系统的组成、基本配置和功能要求仍以遵循机组控制的要求为主，对于同期系统等比较复杂、要求比较高的控制继续由专用装置独立完成。总的说来，电气控制进入DCS系统后的安全可靠运行应该是有保证的。为了保证电气设备更加安全可靠的运行，我们对电气DCS改造和运行期间出现的几个特殊问题采取了以下几项改进措施。2.1 常闭接点的引入为了反映电气开关的运行状态，以往采用的是将开关的常开接点引入DCS，常开接点闭合表示在开关在合闸状态，常开接点打开表示开关在掉闸状态。但是，在实际运行中发现，仅用一对常开接点来反应开关状态极不可靠。图1为电气开关事故掉闸的逻辑判断。从图1可以看出，开关在掉闸状态时，反相输出为“1”。但是，当开关在合闸状态，而此时如果发生电气开关的二次接头接触不良、二次接线不牢固或掉线的情况，反相的输出也为“1”。这种情况下，将会造成DCS的误判断，从而联锁启动一些重要的厂用电开关或励磁系统开关，进而引发事故。在实际运行中，二次插头接触不良、二次接线不牢固或掉线的情况经常发生，因此我们将电气开关的常闭接点也引入了DCS。用常开接点闭合反映开关在合闸状态，常闭接点闭合反映开关在掉闸状态。2.2 实时监控各电气开关的控制回路在原电气控制回路中加装HWJ、TWJ继电器，一方面监视控制电源的完好性，另一方面监视合、跳闸回路的完好性。在DCS画面中，用红灯HD来反映HWJ状态，绿灯LD反映TWJ状态，这也符合运行人员多年的运行经验。另一方面，当HWJ、TWJ均失电时，还可发出光字及音响告警，通知操作人员迅速处理。2.3 锁开关的应用为避免检修人员的误碰和运行人员的误操作，在电气开关柜体上加装了锁开关。此开关有“运行”和“检修”两个位置，当锁开关置运行位时，开关的合跳只能由DCS来完成，本地无法进行任何操作；当锁开关置“检修”位时，开关的合本只能在就地完成，同时在DCS画面中用红灯显示锁开关的状态，而且通过逻辑闭锁DCS操作。另外，操作员还可通过DCS将锁开关置“检修”位，此时在DCS画面上不能进行开关的合跳操作，进一步减少了操作人员误操作的可能性。2.4 隔离柜的设计与改进很多电气开关的辅助接点是外漏式的，容易生锈，而DCS系统开入量电压为24V，很难保证接点的可靠性。所以在我公司#3机DCS改造中，采取了将开关接点经转换继电器转换后再进入DCS的方法，如图3所示。由图3可以看出，隔离柜电源采用的是220V交流电压，实践证明这种设计方法在应用中存在以下缺陷：（1）干扰问题。有些开关接点与其他直流回路公用一根电缆，造成对直流电路干扰严重，最高能感应出100V交流电压。（2）可能导致交流电源短路。在实际运行中，开关接点有可能发生接地现象。如图3所示，若A点发生接地，就会造成交流电源短路。2001年4月，由于丙碎煤机开关接点接地，导致交流电源短路、隔离柜失电，所有6KV开关及电气系统开关均不正常，严重影响了机组的安全运行。（3）可能导致DCS误判断。实际接线时，如果将A点改为接地，C点改为交流220V，那么，当开关接点在B点发生接点时，隔离柜内的继电器J就会误动，从而导致DCS内部误判断为该开关接点闭合。鉴于上述不安全现象的发生，在本公司其他机组的DCS改造中，我们将隔离柜的电源改成了更为可靠的直流电源。3 结论电气控制进入DCS系统对我们而言不仅是一次改进和提高，也是一次新的尝试。由于我公司的电