某泵针对某系统革新_2

1、某泵针对某系统革新1,概述。某电厂#6机组汽轮机为东方汽轮机厂生产的N300-16.7/537/537-8型（高中合缸）亚临界压力，一次中间再热，单 轴结构，两缸两排汽，双袖汽凝汽器式汽轮机，其给水泵小汽轮机上 配置了小汽轮机危急跳闸系统（ETS）和高压抗燃油电液控制系统（MEH），其中小汽轮机危急跳闸系统（ETS）控制柜放置在小汽轮 机的附近，主要包括电气超速组件，西门子S7-400可编程控制器，电源组件，继电器组件，操作盘和端子排部分。用以实现小汽轮机的 保护功能，盘车控制功能，高低压主汽阀试验功能，危急遮断器在线 试验和油泵试验功能。其中保护功能用以监视小汽轮机的某些参数（如轴向位移大，

2、排气真空过低等），当这些参数超过其运行限制值 时，该系统就关闭全部小汽轮机蒸汽进汽阀门，紧急停机，以保证小 汽轮机安全运行。该电厂#6机组自2007年5月试运以来，给水泵小汽轮机危急跳 闸系统（ETS）控制正常，但运行及维护人员反映 ETS设计存在如下问题： 每台小汽轮机ETS系统只有一套PLC装置，只要PLC装置发生故障， 就会造成相应小汽轮机控制及保护功能全部丧失，可靠性不高。PLC装置安装在现场（小汽轮机旁边），温度高，外部环境较恶劣， 极易发生故障。软件组态不开放，逻辑组态查寻不方便，故障后维 护困难。现在DCS系统运行稳定性越来越高，其实时性和可靠性均不比PLC差，为了提高小机保护设

3、备的可靠性和方便设备的维护， 该电厂 决定利用大修机会，对#6机组给水泵小汽轮机危急跳闸系统（ETS） 进行DCS系统改造，将ETS的控制功能融入MEH系统中，实现DCS, DEH，MEH（ ETS）的一体化。2，改造方案。2.1控制系统简介。该电厂的DCS，DEH，MEH控制部分均采用新华控制工程有限 公司的XDPS分散控制系统，具有开放式的结构，模块化的技术设计 和易于扩展的特点。网络部分采用了虚拟环形光纤以太网，其核心部件为网络交换机。网络交换机采用了德国 HIRSCHMANN公司的10/ 100M自适应RS2-FX/FX以太网光纤交换机。RS2-FX/FX光纤交换机，提供了环 形网络冗

4、余管理器的功能。被配置为RM管理器的交换机在整个环形 物理网络中作为逻辑断点存在。即环形以太网虽然在物理上是个环状 结构，但在逻辑上还是个总线结构。当某一段光纤或某一个交换机发 生故障时，环形网在物理上退化为总线型网络， 但逻辑总线特征并未 发生变化，网络中的各个节点一如通常的总线型或星形网络正常工 作。整个网络的容错能力得到了大大的加强。环型网络配置示意图XDPS系统在采用环形网络的同时，沿袭了 XDPS系统一贯保持的双网冗余结构，采用了冗余光纤环网。在环网 的基础上又加了一道保险，形成冗余容错网。2.2MEH 简介。东方汽轮机厂给水泵小汽轮机上配置的 MEH是由东方汽轮机厂 自行设计，以高

5、压抗燃油为工作介质，以电液伺服阀为液压接口设备， 以高低压调节阀油动机为执行机构，构成一套完整的MEH控制系统, 控制给水泵汽轮机的转速，满足用户的要求。MEH系统主要有以下功能：挂闸；自动整定伺服系统静态关系；升速（目标，升速率）；CCS控制；脱扣；超速试验；阀门活动试验；控制方式切换。2.3改造目标改造后#6机组给水泵小汽轮机危急跳闸系统将取消就地PLC控 制，其全部功能由#6机组电子间内MEH控制实现，包括小汽轮机的 保护功能，盘车控制功能，低压主汽阀试验功能，危急遮断器在线试 验和油泵试验功能等。为了在 MEH系统内实现以上功能，需将就地 控制柜的信号通过通信电缆引入电子间的 MEH柜

6、，通过在A，B小 汽轮机MEH的I/O柜内增加的I/O卡，进入MEH的分部式处理单元（DPU）,经逻辑组态后输出，最终在 MEH实现原PLC控制的全部 功能。3，改造的过程。确定方案后，该电厂利用其#6机组大修机会，将给水泵小汽轮 机危急跳闸系统DCS改造作为大修的一项技改工程开始实施，具体 电厂热控分部和电气分部设计，由热控分部负责施工。3.1改造的设备清单。改造前先由热控技术人员收集资料，罗列出详细的测点清单，主 要包括小机保护I/O测点清单，盘车控制I/O测点清单，低压主气门 在线试验控制I/O测点清单，高压主气门在线试验控制I/O测点清单， 危急遮断器在线试验控制I/O测点清单，油泵在

7、线试验控制I/O测点清单等，确保在改造后 MEH中不会缺漏原PLC的功能3.2逻辑组态。通过专用软件读出原PLC内部的逻辑组态，充分理解掌握后在 新华DPU内将之按新华控制系统的方式进行组态，实现逻辑从PLC到MEH的转化，确保保护，控制及试验的逻辑百分百正确。3.3增加的硬件。根据新华控制系统的硬件特点，为在小汽轮机MEH上实现原PLC内的各种保护，控制及试验功能，在利用 MEH原备用通道的基 础上，在A，B小汽轮机的MEH的I/O柜各增加了二块BC-NET卡 （站控制卡），三块LPC卡（逻辑保护卡），一块DO （数字量输出卡） 卡和一块DI卡（数字量输入卡）及相应端子板，并增加一层卡槽以

8、放置这些卡件。其中BC-NET是应用于XDPS产品中的一个功能卡，它承担着 管理I/O站内各卡件，同时又完成与上位计算机进行位总线通讯接口 的任务。两块卡冗余配置，构成冗余通讯与控制。LPC卡是专用于阀门控制的专用控制卡，该卡接受多个用于汽机 保护的开关量信号，经防误动处理后，加载到硬件保护逻辑，处理后 以触点方式输出。卡上所有的抗干扰和逻辑运算全用（可编程）硬布 线实现，所以性能可靠。卡上设计有8位的单片机，能将卡上的输入 信号和处理结果，以通信的方式向BC-NET卡，分布式处理单元及各 人机接口站传送。三块卡冗余配置，实现重要信号的三取二逻辑。同时拆除小汽轮机就地控制柜内的 PLC控制回路

9、，将就地控制 柜的端子排作为转接板，最终各 I/O测点通过控制电缆从就地至原 PLC控制柜端子排，再从原PLC控制柜的端子排引入电子间 MEH内 的IO卡件，最终实现用MEH替代原PLC的全部控制功能。4,改造的特点。本次#6机组给水泵小汽轮机危急跳闸系统的 DCS改造，采用新 华XDPS标设与原PLC控制方式和功能进行有机地结合，实现原有 的全部功能，保证了 #6机组给水泵小汽轮机危急跳闸系统的运行， 保护方式和以前一致，与原 PLC的设计和特点有效一致，保证了小 机的安全和使用寿命。此次DCS改造，解决了该电厂原给水泵小汽轮机危急跳闸系统 系统存在的多个隐患及疑难问题：1）一体化的改造，与

10、DCS的信息 交换一致，SOE，记录，历史数据的存档，分析很方便，大大降低了事故分析的难度；2）改造后的系统，开放透明，无论参数调整，软 件分析修改，故障检查诊断，大大优于原系统，维修人员对新系统的 掌握比原系统更容易，大大降低了事故分析处理维护的难度， 从另一 方面来讲，也提高了系统的可靠稳定性；3）备品备件更容易采购，也便宜得多，采购的周期也大大缩短，对机组的维护很有利；4）可靠性大大增强。本次改造，利用MEH的双冗余控制器作为ETS的控 制系统，比起原单个PLC控制器，大大提高了系统的可靠性。5，结语。改造后#6机组给水泵小汽轮机能满出力长期安全运行，完全实 现了原PLC控制的小机保护功能，盘车控制功能，低压主汽阀试验 功能，危急遮断器在线试验和油泵试验功能等。