電氣監(jiān)控在DCS中的應(yīng)用

1、電氣監(jiān)控在dcs中的應(yīng)用摘要：隨著機(jī)組向大容量、高參數(shù)發(fā)展，火力發(fā)電廠 的電氣自動(dòng)化程度越來(lái)越重要，但由于傳統(tǒng)的原因，電氣 的監(jiān)控仍停留在常規(guī)的表計(jì)和硬接線上，自動(dòng)化水平較低。 而具有高度自動(dòng)化水平的熱電廠過(guò)程控制自動(dòng)化系統(tǒng)(dcs) 已廣泛地應(yīng)用在大型電廠中，具體介紹了電氣監(jiān)控集成在 dcs中的應(yīng)用情況。關(guān)鍵詞：電氣；監(jiān)控；dcsabstract : withthedevelopmentstolargecapacityandhighparameterofunit, theelectricalautomationlevelisemphasizedandmoreincoalfiredpowert

2、otraditionalreason,theelectricalmonitoringandcontrolisstillkeptoneonventionalmetersandhardwires, theautomationlevelisdistributedcontrolsystem(dcs)whichhashigherautomationlevelhasbeenusedinpowerplantpresentstheapplicationoftheintegrationofelectricalmonitoringandlevelcontrolintodcs keyword s： electric

3、 al;monitor ingandcont rol:dcs0概述隨著機(jī)組向大容量、高參數(shù)發(fā)展，火力發(fā)電廠的自動(dòng) 化程度越來(lái)越受重視，并隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而不斷地 改進(jìn)和提高?；鹆Πl(fā)電廠的自動(dòng)化通常劃分為熱工自動(dòng)化和電氣自 動(dòng)化兩大部分。從80年代后期，隨著以微處理器為基礎(chǔ)的分散控制系 統(tǒng)(dcs)在電廠中的廣泛應(yīng)用，熱工自動(dòng)化控制水平有了極 大的提高，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)、爐統(tǒng)一監(jiān)控和管理。但由于傳統(tǒng)的原因，電氣的監(jiān)控仍停留在常規(guī)的表計(jì)、 光字牌、手操站，控制邏輯通過(guò)繼電器用硬接線方式實(shí)現(xiàn), 自動(dòng)化水平較低。無(wú)論是熱工自動(dòng)化還是電氣自動(dòng)化，它們的監(jiān)控對(duì)象 均可轉(zhuǎn)換成開(kāi)關(guān)量、模擬量和脈沖量，而這些對(duì)具

4、有強(qiáng)大 處理能力的計(jì)算機(jī)而言都是很容易實(shí)現(xiàn)的。因此，把電氣 監(jiān)控納入基于微處理器的dc s是完全可行的，也是很有必 要的。這對(duì)提高整個(gè)單元機(jī)組的自動(dòng)化水平，協(xié)調(diào)機(jī)爐電 的發(fā)展是件十分有益的事。1電氣監(jiān)控在dcs中的應(yīng)用在國(guó)外項(xiàng)目中，由西門(mén)子公司提供的dcs,電氣監(jiān)控進(jìn) 入dcs是件平常事。在國(guó)內(nèi)的福州二期、陽(yáng)城電廠、邯峰 電廠、德州三期和揚(yáng)州二電廠等，西門(mén)子公司作為dc s的 承包商，電氣監(jiān)控都已被納入dcs。揚(yáng)州二電廠1號(hào)機(jī)組已于1998年11月12日順利通過(guò) t 16 8h滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行考核，到目前為止揚(yáng)二工程電氣監(jiān)控納 入dcs的范圍在全國(guó)所有電廠應(yīng)用中是最全面、最深入的。 下面介紹電氣進(jìn)入

5、d cs在揚(yáng)二電廠的使用情況?？刂品秶刂品秶ǎ焊邏喊l(fā)變組開(kāi)關(guān)；啟動(dòng)同期裝置、選 擇同期方式、發(fā)出分合閘命令；中、低壓廠用電系統(tǒng)（10kv , 3kv, 400v母線進(jìn)線開(kāi)關(guān)和饋線開(kāi)關(guān)，機(jī)爐島動(dòng)力中心和馬 控中心，中壓廠用電切換，低壓廠用電切換）；手動(dòng)有載調(diào) 壓和啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)。對(duì)高壓發(fā)變組的開(kāi)關(guān)、隔離開(kāi)關(guān)和接地刀閘由dc s發(fā) 出合閘和分閘命令，但聯(lián)鎖和控制邏輯在500kv就地控制柜 中實(shí)現(xiàn)。開(kāi)關(guān)同期條件的判斷是在專(zhuān)用裝置a ss中實(shí)現(xiàn)， dcs用于選擇同期方式，發(fā)出分、合閘控制命令。對(duì)中、低壓廠用電系統(tǒng)，控制和聯(lián)鎖邏輯均在dcs中 實(shí)現(xiàn)，各個(gè)開(kāi)關(guān)（驅(qū)動(dòng)器）根據(jù)自動(dòng)命令、手動(dòng)命令、保護(hù)

6、命令等不同的優(yōu)先級(jí)來(lái)進(jìn)行合閘和分閘控制，命令同時(shí)還 有相應(yīng)的釋放條件，當(dāng)條件滿(mǎn)足時(shí)，命令才能發(fā)出去，否 則命令被閉鎖，可有效地防止開(kāi)關(guān)誤動(dòng)。監(jiān)視范圍除控制范圍所包含的幾項(xiàng)外，還包括：主電源系統(tǒng)（發(fā) 電機(jī)、勵(lì)磁系統(tǒng)、主變、廠高變、起備變和封閉母線），直 流系統(tǒng)（d c110v和dc23 ov系統(tǒng)），柴油發(fā)電機(jī)及其動(dòng)力中 心和交流不停電電源系統(tǒng)。被監(jiān)視的電氣信號(hào)有：模擬量420ma（電壓、電流、 功率、頻率），ptloo或熱電偶（溫度），開(kāi)關(guān)量（如開(kāi)關(guān)的各 種狀態(tài)）和脈沖量（如電度量）o所有這些信號(hào)經(jīng)相應(yīng)的功能模件采集進(jìn)來(lái)并打上時(shí)間 標(biāo)簽，送到自動(dòng)化處理器。再經(jīng)工廠總線、處理單元和終 端總線后送至

7、操作與監(jiān)視系統(tǒng)，供監(jiān)視、報(bào)表、曲線和計(jì) 算等功能使用。由于dcs對(duì)開(kāi)關(guān)量有1ms的分辨率，沒(méi)有必要再采用 專(zhuān)門(mén)的事故順序記錄裝置。運(yùn)行人員通過(guò)29幅電氣畫(huà)面（包括了主系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)系 統(tǒng)、廠用電系統(tǒng)、啟備電源系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、柴油發(fā)電機(jī) 系統(tǒng)、ups系統(tǒng)和相應(yīng)的保護(hù)報(bào)警系統(tǒng)），可對(duì)電氣系統(tǒng)在 crt上進(jìn)行監(jiān)視和控制。硬接線監(jiān)控設(shè)備的布置發(fā)電機(jī)電氣盤(pán)geb為馬賽克盤(pán)，長(zhǎng)、高分別為2800 mm x 1400mmo上面布置有500kv、發(fā)變組、高廠變、中低壓 廠用電、柴油發(fā)電機(jī)和ups系統(tǒng)，除此以外還有勵(lì)磁系統(tǒng) 控制元件。其中手操站48個(gè)，各種表計(jì)7個(gè)，光字牌192 個(gè)。所有進(jìn)geb的信號(hào)都通過(guò)dcs

8、,因此geb僅作為操作員 終端的后備，并非一般意義上的硬手操。電氣監(jiān)控在dcs的配置 控制站的設(shè)置由于所有進(jìn)dcs的電氣i/o點(diǎn)有1 400點(diǎn)，占整個(gè)dc s的20%,在硬件配置上，用了一對(duì)專(zhuān)門(mén)的自動(dòng)化處理器。 作為網(wǎng)上的一個(gè)子站，它包括2個(gè)控制柜，其中一個(gè)為基本 柜，另一個(gè)為擴(kuò)展柜。操作員站的設(shè)置由于各個(gè)操作員站可互用，任一個(gè)操作員站上均可調(diào) 出任一個(gè)畫(huà)面，原則上電氣沒(méi)設(shè)獨(dú)立的操作員站。與其它系統(tǒng)的接口電氣的勵(lì)磁系統(tǒng)avr、自動(dòng)準(zhǔn)同期ass、保護(hù)、中壓快 速切換和故障錄波儀均由專(zhuān)用裝置實(shí)現(xiàn)，但留有與dcs的 硬線接口。2結(jié)束語(yǔ)由于揚(yáng)州二電廠是第一次把電氣監(jiān)控納入dc s,因此 在做法上有許多

9、保留。通過(guò)實(shí)際運(yùn)行效果看，沒(méi)有必要在 geb上保留大量的手操站、表計(jì)和光字牌。由于電氣設(shè)備位置比較分散，在設(shè)備和i/o點(diǎn)較集中 的地方（如升壓站和繼電器樓），宜采用遠(yuǎn)程i/o站，通過(guò) 光纜把電氣量送入dcs。這樣可減少現(xiàn)場(chǎng)電纜，降低造價(jià)， 便于維護(hù)。由于dc s具有豐富的功能塊，強(qiáng)大的運(yùn)算功能，它可 依據(jù)一定的條件和步驟完成子組或成組功能。在dcs接收 自動(dòng)同期指令后，通過(guò)邏輯運(yùn)算，判斷發(fā)變組、高壓側(cè)斷 路器在斷開(kāi)位置、機(jī)組已開(kāi)至預(yù)定轉(zhuǎn)速等條件成立，投入 avr,由avr調(diào)壓。當(dāng)電壓已建立和自動(dòng)準(zhǔn)同期條件滿(mǎn)足時(shí), dcs發(fā)出指令投入ass, ass通過(guò)與avr及deh的接口，實(shí) 現(xiàn)ass對(duì)avr和deh的調(diào)節(jié)，即實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)電壓和轉(zhuǎn)速 的自動(dòng)調(diào)節(jié)，待同期調(diào)節(jié)滿(mǎn)足時(shí)，由ass向斷路器發(fā)出同期 合閘指令。所有這些成組功能宜在dcs中實(shí)現(xiàn)。電氣監(jiān)控進(jìn)入dcs,但往往dc s設(shè)備到貨較遲而倒送 電較早。在揚(yáng)州二電廠倒送電時(shí)采取了臨時(shí)措施，從geb 上直接引線至端子柜和中間繼電器柜而跳過(guò)了控制柜，在 geb上進(jìn)行操作和觀測(cè)。由此可見(jiàn)，電氣監(jiān)控進(jìn)了 dcs后， 應(yīng)考慮dcs提前到貨，電子設(shè)備間、工程師室和主控室也 應(yīng)提前具備dcs就位條件，使倒送電時(shí)就能用上d