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1、330MW 机组存在的部分控制隐患及消除 贾长武 于延强 郎学君 娄 云 （大唐珲春发电厂 吉林 珲春 133303） 【摘 要】本文叙述了大唐珲春发电厂两台 330MW 汽轮机组控制系统中存在的部分控制隐患对机组安全运行造 成威胁的分析及消除方法，提高了机组控制系统中保护、联动的可靠性，使热控系统更符合“二十五项反措”及“安 全性评价”要求，为机组安全运行打下基础，为同类型机组消除同类隐患提供了借鉴。 【关键词】ALSTHOM330MW 汽轮机组 控制系统 安全隐患 分析与消除 1 概况 大唐珲春发电厂（以下简称本厂）二期工程装有 2 台 330MW 燃煤汽轮发电机组，汽轮机为北 京汽轮电机
2、有限责任公司引进法国通用电气- 阿尔斯通公司(GEC- ALSTHOM 公司)技术设计生产的 N33017.75/540/540 型、亚临界、中间一次再热、单轴三缸双排汽凝汽式汽轮机，发电机为北京汽 轮电机有限责任公司生产的 T225- 460 型，锅炉为武汉锅炉厂生产的 WGZ1025/18.44- 10 锅炉。控制 系统（DCS）采用上海 FOXBORO I/A 控制系统，在系统中实现 CCS、SCS、MCS、FSSS、RB 等控 制功能，DEH 及 ETS 系统采用上海新华控制公司的 XDPS- 400+系统。机组控制功能设置较全，但 通过对照“二十五项反措” 、 “安全性评价”要求及机
3、组实际运行中发生的控制系统逻辑、回路等实 际问题，有的问题已成为威胁机组安全运行的严重隐患，必须进行改进与优化。 2 部分控制隐患分析及消除 2.1 汽机 TSI 至 DCS 相关转速控制改进 2.1.1 现状 本厂 330MW 汽轮机转速监视与控制分别采用了三种方式进行测量与控制，分别为 DEH 三路转 速信号、ETS 三路转速信号、TSI 三路转速信号。其中 DEH 中三路转速信号进入 DEH 中三取中后 做为汽机转速控制与 OPC、OPT 控制，ETS 三路转速信号做为汽机 OPT 控制，TSI 三路转速信号做 为汽机 OPT 控制及送入 DCS 系统进行相关显示并联锁控制交直流润滑油泵
4、、顶轴油泵、盘车电机 等。如图一所示。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 图一 2.1.2 问题分析 由于 DCS 系统转速显示、联锁控制交直流润滑油泵、顶轴油泵、盘车电机控制的信号为 TSI 送 来的三路转速信号（4- 20mA）在 DCS 做三取中和单独一路 TSI 内100r/min 改进为由 TSI 送来的一路转速信号 （4- 20mA） 、DEH 送来的一路转速信号（4- 20mA） 、机头转速表送来的一路转速信号（4- 20mA）各 做限值后再三取二后做为联锁控制交直流润滑油泵、顶轴油泵、盘车电机控制信号。 3. 原联锁控制交直流润滑油泵、顶轴油泵
5、、盘车电机控制的信号为 TSI 送来的单独一路 TSI 内 5r/min 开关量信号改进为由 TSI 送来的一路转速信号（4- 20mA） 、DEH 送来的一路转速信号 （4- 20mA） 、机头转速表送来的一路转速信号（4- 20mA）各做限值后再三取二后再联锁控制交直流 润滑油泵、顶轴油泵、盘车电机。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 改进后逻辑见图二： 图二 改进后逻辑图 改进后的 DCS 转速控制由于增加了 DEH 及机头转速表输出的转速信号做为条件，比原逻辑采 用单一的 TSI 信号更可靠，不会因为 TSI 装置故障或误停电造成联锁控制交直流润滑油泵
6、、顶轴油 泵、盘车电机的控制失灵或误动作。 2.2 DEH 调速汽门控制板接线改进 1）现状及存在问题： 本厂 3、4 号机高中压缸调速汽门都是由上海新华电站控制有限公司的 DEH- V 型控制系统 6 块 VPC 控制卡件控制，为方便接线厂家设计一些重要的信号如挂闸、并网等只是进入其中一块板件， 其他板件通过内部连线转接，例如：高调切手动和手动增、减信号只进入 1 号高压调速汽门控制卡， 见图三。 图三 OPC 信号和挂闸信号只接到 4 号高压调速汽门控制卡，见图四。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 图四 中调切手动以及手动增、减信号和 OPC 信号、挂闸
7、信号只进入 1 号中调控制卡，其他板件通过 内部联线获得信号。 存在问题是运行中一旦这些重要信号接入的调速汽门 VPC 卡件损坏， 在线更换时就会导致其他 的调速汽门控制卡件不能够通过内部联系获得信号，将导致调速汽门关闭，机组被迫停机。 2）解决方案 根据对板件的核查以及新华厂家意见确定改进原回路如下： a 原高调 1 号调速汽门控制卡件 VPC 端子板接有高调切手动，高调手动增、减 3 对信号共 6 根 线。这 6 根线各并焊接一根软件连到高调 3 号调速汽门控制卡件 VPC 端子板，同时在高调 3 号调速 汽门控制卡件 VPC 端子板再并接 6 根线连到高调 2 号调速汽门控制卡件 VPC
8、 端子板上，也就是说 高调 1 号、2 号、3 号调速汽门控制卡件 VPC 端子板都有外部连线将信号送入板件，同时板件内部 也有连线保证高调 1、2、3、4 号调速汽门控制卡件 VPC 信号都能共享。 b 原高调 4 号调速汽门控制卡件 VPC 端子板接有 OPC 动作，ASL1/ASL2/ASL3, 4 对信号共 8 根线。这 8 根线各并焊接一根软件连到高调 2 号调速汽门控制卡件 VPC 端子板，同时在高调 2 号调 速汽门控制卡件 VPC 端子板再并接 8 根线连到高调 3 号调速汽门控制卡件 VPC 端子板上，也就是 说高调 4 号、2 号、3 号调速汽门控制卡件 VPC 端子板都有
9、外部连线将信号送入板件，同时板件内 部也有连线保证高调 1、2、3、4 号调速汽门控制卡件 VPC 信号都能共享。改后如图五： 图五 高调 VPC 改后接线图 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 c 中调的切手动，手动增、减信号 6 根线在中调 1 号调速汽门控制卡件 VPC 端子板，通过外部 并接线连到中调 2 号调速汽门控制卡件 VPC 相应端子板上，中调 2 号调速汽门控制卡件 VPC 端子 板上 OPC 动作，AST1/AST2/AST3 4 对信号共 8 根线，通过外部并接线连到中调 1 号调速汽门控制 卡件 VPC 相应端子板上，改后如图六： 图六
10、中调 VPC 改后接线图 2.3 锅炉空气预热器控制逻辑存在问题及解决 2.3.1 现状 甲、乙空预器主、辅电机跳闸条件中有一项空预器失速跳闸，此信号取自就地甲、乙空预器火 灾报警控制柜中。此控制柜电源取自保安 PCA 段，且只有一路电源。 2.3.2 事件经过 2009 年 03 月 28 日 19 时 41 分 30 秒，来保安 PCA 段 PT 保护装置动作信号，19 时 41 分 31 秒 BA311B 跳闸，19 时 41 分 35 秒 BA321A 连锁合闸。19 时 41 分 38 秒甲空预器主电机跳闸，19 时 41 分 43 秒甲空预器辅电机联启。19 时 41 分 39 秒
11、乙空预器主电机跳闸，19 时 41 分 44 秒辅电机 联启。空预器跳闸原因为空预器失速。 每台空预器就地装有两个失速传感器，为了保证失速信号的准确性，逻辑中对其做了质量判断， 来失速 1 信号“与”失速 1 无故障并且来失速 2 信号“与”失速 2 无故障后延时 3S 联锁跳运行中的 空预器电机，再延时 5S 启动备用电机。以甲空预器为例，从曲线中可以看出，19 时 41 分 30 秒， 两个失速信号和两个失速故障信号同时送到 DCS 中，19 时 41 分 34 秒，两个失速故障信号消失， 也就是说故障信号对失速信号闭锁 4S。失速 1 信号和失速 2 信号一直到 41 分 44 秒及 4
12、1 分 49 秒才 消失。在信号闭锁消失后经过 3S 的延时和 1S 的信号反馈时间，19 时 41 分 38 秒来甲空预器主电机 跳闸信号，5S 后，19 时 41 分 43 秒来辅电机启动信号。乙空预器同理。从以上的时间上分析，逻辑 组态正常。 2.3.3 采取措施 从记忆曲线（图七）分析来看,两台空预器跳闸原因为空预器失速信号发出造成的，而空预器失 速信号的发出又是因为保安段失电造成。保安段失电后，使空预器控制箱失电，失速信号装置失电， PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 误发出空预器失速信号。但控制箱失电后也同时发出了 4S 的两个失速传感器故障信号，
13、由于控制逻 辑中有失速传感器故障闭锁失速联锁的功能（图八） ，也就是说，在断电后的 4S 内，失速信号发不 出来，4S 后闭锁作用消失，才发出空预器失速信号，空预器跳闸。 图七 失速及探头故障信号时序图 图八 失速信号逻辑图 从分析可知，只要失速传感器故障信号存在，就能有效地闭锁失速联锁的功能，避免误跳闸空 预器。而正常运行中，如果传感器出现故障，也必须有效地闭锁失速联锁，并同时发出报警，由运 行人员联系维护人员检查处理。因此，采用将失速传感器故障信号延时的办法，避开失速信号发出 时间，就可有效避免误发失速信号误跳空预器，而不会影响正常失速信号的发出。此方法在将控制 柜电源改为双电源前较好地解
14、决由于控制柜电源电源失去造成误跳空预器。闭锁信号曲线如图九、 改后逻辑如图十。 图九 闭锁信号时序图 失 速 失 速 探 头 故 障 探 头 故 障 1 9 :4 1 :3 0 1 4 S 1 9 S 失速 失速 探头故障 探头故障 1 9 : 4 1 : 3 0 1 4 S 1 9 S 闭锁信号 闭锁信号 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 图十 改后逻辑图 3 结语 通过对以上部分控制系统存在的隐患分析及改进，使热工控制逻辑及回路能更好地适应现场运 行的要求，提高机组安全、稳定运行水平。 参考文献： 1分散控制系统设计和配置 2火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程 （DL T 774-2004） 3防止电力生产重大事故的二十五项重点要求 4火力发电厂设计技术规程 （DL 50002000） 作者简介： 贾长武（1969） ，男，高级工程师，现在大唐珲春发电厂维护分场工作。 单位地址：吉林省珲春市光明街 联系电话：04407543398 942923398 13704466518 作者简历：大学本科，历任热工分场班组技术员、班长、专工，生产技术部、设备管理部热工专工，现任维护 分场副主任。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建