珠江電廠(chǎng)#1機組電氣控制系統改造后效果交流
點(diǎn)擊次數：3000 更新時(shí)間：2011-07-27
前言：
珠江電廠(chǎng)建于90年代初期，裝機4×300MW燃煤汽輪機組，*臺機組是93年3月份投入商業(yè)運行。電氣設備的設計選型及輔助設備的配置均是70年代初期的水平，一臺機組的電氣控制屏就有達五面之多，都是采用傳統的LW2系列控制開(kāi)關(guān)、XD10/220V型光字牌與MK-9型位置指示器、電氣量測量設備也是電磁式與磁電式指示表、繼電保護裝置全部是許繼廠(chǎng)生產(chǎn)的電磁式整流型繼電器，這些設備安裝分散、外部接線(xiàn)相當繁雜，運行、檢修維護工作量較大?，F在，科學(xué)技術(shù)發(fā)展變化日新月異，電力生產(chǎn)隨市場(chǎng)的需要在不斷的調整，面臨這嚴峻的形勢，我廠(chǎng)的電氣控制設備遠遠跟不上市場(chǎng)變化的節奏，也不能適應現代運行方式變化的需要。所以，技術(shù)改造是提高設備自動(dòng)化運行水平的必經(jīng)之路。
在經(jīng)過(guò)半年（2001年6-12月）的調研，收集各廠(chǎng)家控制系統設備的技術(shù)參數、指標進(jìn)行比較，綜合均衡采用了上海新華控制工程有限公司開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的XDPS-400分散型控制系統來(lái)實(shí)現珠江電廠(chǎng)#1機組（機、爐、電設備）一體化控制。
一、電氣設備控制系統（ECS系統）
1.ECS系統硬件組成：
1.1DPU及各I/O卡件柜（#33、#35柜）
1.2所有電氣設備I/O端子柜（#34、#36柜）
1.3輸出擴展繼電器柜（#42柜）
2.ECS系統受控范圍：
2.1發(fā)電機-變壓器組單元電氣一次設備的控制、聯(lián)鎖、電氣測量的邏輯回路及保護有關(guān)出口信號。
2.2發(fā)電機勵磁系統設備的控制、聯(lián)鎖、電氣測量邏輯的回路及信號。
2.36KV系統配電設備及380V系統母線(xiàn)聯(lián)絡(luò )開(kāi)關(guān)的控制、聯(lián)鎖、電氣測量回路及各設備保護有關(guān)出口信號。
2.405T啟/備變（220KV/6KV）及公用6KV系統備用分支配電設備的控制、聯(lián)鎖、電氣測量邏輯回路及保護有關(guān)出口信號。
3.ECS系統具備的功能：
3.1對所有參與改造的設備具備控制、聯(lián)鎖、各電氣參數的測量，并可在畫(huà)面上顯示各系統設備狀態(tài)、工況。
3.2發(fā)-變組及各配電設備事故、預告、保護動(dòng)作后的報警，光字牌顯示、歷史站記錄、追憶打印。
3.3自動(dòng)功能；
3.3.1發(fā)電機順控自動(dòng)升壓自動(dòng)準同期并網(wǎng)。
3.3.2發(fā)電機主、備勵之間自動(dòng)切換操作。
3.3.3廠(chǎng)用電根據負荷自動(dòng)切換（備用切本機、本機切備用）
二、組織施工
設備技術(shù)改造不同于新設備的安裝，它要充分、全面考慮改造中去、留設備的合理衍接，左右設備的施工運行安全，還要嚴格控制改造設備的施工質(zhì)量與進(jìn)度，特別是在用電負荷成跳躍，增變的廣東，一臺300MW機組大修期一般是60天，要同步完成機、爐、電DCS改造，此任務(wù)比新安裝一臺（300MW）機組的控制設備工作量還要大三分之一以上。我廠(chǎng)檢修部的員工與領(lǐng)導們經(jīng)過(guò)多次對改造工作量的細化，人力資源合理組合使用，通過(guò)運用科學(xué)的管理手段，使整過(guò)改造獲得了較好的效果。
2.1改造任務(wù)與工期分布
?。ㄗⅲ河捎诟脑熘惺褂玫碾娎|出現質(zhì)量問(wèn)題，造成返工浪費時(shí)間近20天，這段時(shí)間沒(méi)有統計到施工時(shí)間中去。）
設備安裝、接線(xiàn)的規范是調試質(zhì)量的基礎，嚴格了安裝、接線(xiàn)中的工藝技術(shù)要求，能給調試帶來(lái)方便，減少彎路，縮短調試時(shí)間，提高了調試效率。
2.2靜態(tài)調試
由于電纜出現了質(zhì)量問(wèn)題，耽誤了工作近20天，但調試工作并不因此在質(zhì)量上打折扣。在整個(gè)調試過(guò)程中，我們做到了認真、仔細、全面。每一個(gè)邏輯回路的接線(xiàn)，接觸點(diǎn)要完好；對應設備的輸入、輸出的信號顯示要正確；報警、音響、事故、預告光字牌及歷史追憶、打印要正常無(wú)誤，才算合格，允許進(jìn)入下一個(gè)設備的調試。由于我們調試的方法、工作時(shí)限、質(zhì)量要求明確，目標設定適宜，人員安排合理，在上海新華控制有限公司技術(shù)專(zhuān)家們的指導配合下，ECS系統靜態(tài)調試工作進(jìn)行得比較全面，系統設備的各參數得到了深入論證，同時(shí)也驗證了設備安裝、接線(xiàn)、工藝質(zhì)量的完好無(wú)誤。
2.3動(dòng)態(tài)調試
動(dòng)態(tài)調試就是模擬ECS系統設備在正常運行的實(shí)際工況下的參數調試，所控制設備在試驗位的（或在備用位）電流、電壓量都是從測量電流、電壓互感器二次側加對應正常工況值，設備控制、聯(lián)鎖信號回路設備的控制、事故、預告信號回路都是直接模擬，開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖、備用電源自投、發(fā)電機自動(dòng)準同期并網(wǎng)等一些重要的回路都從電壓、電流互感器的*個(gè)輸出端子排上加模擬電壓、電流，再調節其電壓、電流幅值及相位滿(mǎn)足電氣設備在不同的運行工況，觀(guān)看各設備開(kāi)關(guān)對應的運行規律，是否符合設計邏輯要求，才能交付正式投入運行。
三、ECS系統設備投運及跟蹤
設備經(jīng)過(guò)靜、動(dòng)態(tài)試驗后，具體投運條件，但在未經(jīng)過(guò)實(shí)際運行環(huán)境及各種工況變化的干擾與考驗，很可能會(huì )出現不安全的運行情況。所以，運行跟蹤調試、部份參數的修改是*必要的，也是工程上允許的。我們通過(guò)近一個(gè)月的運行跟蹤，ECS中的絕大部分設備參數無(wú)需修改，只是極少參數由于調試中考慮不周，需稍稍加修改，如主變、廠(chǎng)高變溫度測量中的補償系數，同期合閘的開(kāi)關(guān)發(fā)合閘脈沖的允許時(shí)間，發(fā)電機升壓速度等。通過(guò)較少修改后，#1機組ECS系統現在運行正常，各工況下的指示正確，*設計要求。
四、改造前、后比較：
4.1設備維護量大大減少。改造前是大量的機械控制開(kāi)關(guān),接點(diǎn)、觸頭易錯位、表面氧化，造成接觸不良，特別是各設備的指示燈、燈座、燈泡、光字牌的過(guò)熱，每次停運后阻絲收縮，燈座變形、燈泡絲斷等故障較多。
4.2邏輯回路可靠性增強.。改造后取消了各回路中的中間繼電器，時(shí)間繼電器，邏輯采用軟件完成，減少了硬件故障的可能，所以，動(dòng)作相對可靠多了。
4.3運行設備直觀(guān)，一目了然。電氣設備的一次接線(xiàn)及運行方式變化繁多，分布空間范圍廣；改造后按系統將電氣一次接線(xiàn)及設備運行狀態(tài)對應制成系統圖，系統圖之間又能相互切換，每進(jìn)入一系統圖后，一次設備的全部接線(xiàn)、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、電氣參數顯示一目了然，查找設備簡(jiǎn)單又便于記憶。
4.4電氣參數測量準確。機械指針式表計，級別低（一般在1.5~2.0級），存在起、始誤差，而現在都是采用0.5級高精度變送器，變比準確，三位半數字式顯示，大大提高了測量準確性。
4.5操作簡(jiǎn)單、可靠。LW2系列開(kāi)關(guān)有六個(gè)檔位，控制一個(gè)設備要多個(gè)開(kāi)關(guān)的組合操作才能完成，對操作順序非常嚴密，若錯位變化就會(huì )操作失敗。而改造后的設備，全部在CRT屏幕上顯示、操作，由軟件進(jìn)行邏輯閉鎖及操作提示，設備操作大為方便。
4.6提高了管理水平。電氣設備運行參數都是以瞬間指示為主，改造后各種電氣量數據都記錄入歷史數據。若電氣設備故障，運行參數發(fā)生問(wèn)題，*時(shí)間查閱歷史記錄，判斷故障的原因。同時(shí)還能按管理的需要制成各種參數一覽表格，定期打印上報，這樣就大大提高管理水平。
五、總結語(yǔ)：
#1機組通過(guò)二個(gè)月（2月1日-4月3日）的大修及DCS系統改造后，其控制系統面貌煥然一新，昔日的各種各樣的控制屏、開(kāi)關(guān)、指示燈、指針式計表、信光字牌全部取消，代之以四臺21英寸顯示器，操作、指示、測量、音響事故、報警也全部在系統中完成；操作人員只需通過(guò)鼠標即可方便地調整各設備的運行工況，且速度快、調整平穩；而檢修、維護也只是每天查閱幾個(gè)重要設備參數的歷史記錄、DPU運行指示、對應畫(huà)面各設備運行狀態(tài)及參數的顯示，若設備出現異常，也會(huì )提前自檢報警，供維護人員及時(shí)處理?？傊?，通過(guò)這次改造后，設備的自動(dòng)化水平及調節精度提高了，運行、管理水平均上了個(gè)臺階，為我廠(chǎng)向*電廠(chǎng)邁進(jìn)打下了良好的基礎，同時(shí)為今后其它機組的技改及新技術(shù)的應用、開(kāi)發(fā)起了個(gè)良好的開(kāi)端。
珠江電廠(chǎng)建于90年代初期，裝機4×300MW燃煤汽輪機組，*臺機組是93年3月份投入商業(yè)運行。電氣設備的設計選型及輔助設備的配置均是70年代初期的水平，一臺機組的電氣控制屏就有達五面之多，都是采用傳統的LW2系列控制開(kāi)關(guān)、XD10/220V型光字牌與MK-9型位置指示器、電氣量測量設備也是電磁式與磁電式指示表、繼電保護裝置全部是許繼廠(chǎng)生產(chǎn)的電磁式整流型繼電器，這些設備安裝分散、外部接線(xiàn)相當繁雜，運行、檢修維護工作量較大?，F在，科學(xué)技術(shù)發(fā)展變化日新月異，電力生產(chǎn)隨市場(chǎng)的需要在不斷的調整，面臨這嚴峻的形勢，我廠(chǎng)的電氣控制設備遠遠跟不上市場(chǎng)變化的節奏，也不能適應現代運行方式變化的需要。所以，技術(shù)改造是提高設備自動(dòng)化運行水平的必經(jīng)之路。
在經(jīng)過(guò)半年（2001年6-12月）的調研，收集各廠(chǎng)家控制系統設備的技術(shù)參數、指標進(jìn)行比較，綜合均衡采用了上海新華控制工程有限公司開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的XDPS-400分散型控制系統來(lái)實(shí)現珠江電廠(chǎng)#1機組（機、爐、電設備）一體化控制。
一、電氣設備控制系統（ECS系統）
1.ECS系統硬件組成：
1.1DPU及各I/O卡件柜（#33、#35柜）
1.2所有電氣設備I/O端子柜（#34、#36柜）
1.3輸出擴展繼電器柜（#42柜）
2.ECS系統受控范圍：
2.1發(fā)電機-變壓器組單元電氣一次設備的控制、聯(lián)鎖、電氣測量的邏輯回路及保護有關(guān)出口信號。
2.2發(fā)電機勵磁系統設備的控制、聯(lián)鎖、電氣測量邏輯的回路及信號。
2.36KV系統配電設備及380V系統母線(xiàn)聯(lián)絡(luò )開(kāi)關(guān)的控制、聯(lián)鎖、電氣測量回路及各設備保護有關(guān)出口信號。
2.405T啟/備變（220KV/6KV）及公用6KV系統備用分支配電設備的控制、聯(lián)鎖、電氣測量邏輯回路及保護有關(guān)出口信號。
3.ECS系統具備的功能：
3.1對所有參與改造的設備具備控制、聯(lián)鎖、各電氣參數的測量，并可在畫(huà)面上顯示各系統設備狀態(tài)、工況。
3.2發(fā)-變組及各配電設備事故、預告、保護動(dòng)作后的報警，光字牌顯示、歷史站記錄、追憶打印。
3.3自動(dòng)功能；
3.3.1發(fā)電機順控自動(dòng)升壓自動(dòng)準同期并網(wǎng)。
3.3.2發(fā)電機主、備勵之間自動(dòng)切換操作。
3.3.3廠(chǎng)用電根據負荷自動(dòng)切換（備用切本機、本機切備用）
二、組織施工
設備技術(shù)改造不同于新設備的安裝，它要充分、全面考慮改造中去、留設備的合理衍接，左右設備的施工運行安全，還要嚴格控制改造設備的施工質(zhì)量與進(jìn)度，特別是在用電負荷成跳躍，增變的廣東，一臺300MW機組大修期一般是60天，要同步完成機、爐、電DCS改造，此任務(wù)比新安裝一臺（300MW）機組的控制設備工作量還要大三分之一以上。我廠(chǎng)檢修部的員工與領(lǐng)導們經(jīng)過(guò)多次對改造工作量的細化，人力資源合理組合使用，通過(guò)運用科學(xué)的管理手段，使整過(guò)改造獲得了較好的效果。
2.1改造任務(wù)與工期分布
?。ㄗⅲ河捎诟脑熘惺褂玫碾娎|出現質(zhì)量問(wèn)題，造成返工浪費時(shí)間近20天，這段時(shí)間沒(méi)有統計到施工時(shí)間中去。）
設備安裝、接線(xiàn)的規范是調試質(zhì)量的基礎，嚴格了安裝、接線(xiàn)中的工藝技術(shù)要求，能給調試帶來(lái)方便，減少彎路，縮短調試時(shí)間，提高了調試效率。
2.2靜態(tài)調試
由于電纜出現了質(zhì)量問(wèn)題，耽誤了工作近20天，但調試工作并不因此在質(zhì)量上打折扣。在整個(gè)調試過(guò)程中，我們做到了認真、仔細、全面。每一個(gè)邏輯回路的接線(xiàn)，接觸點(diǎn)要完好；對應設備的輸入、輸出的信號顯示要正確；報警、音響、事故、預告光字牌及歷史追憶、打印要正常無(wú)誤，才算合格，允許進(jìn)入下一個(gè)設備的調試。由于我們調試的方法、工作時(shí)限、質(zhì)量要求明確，目標設定適宜，人員安排合理，在上海新華控制有限公司技術(shù)專(zhuān)家們的指導配合下，ECS系統靜態(tài)調試工作進(jìn)行得比較全面，系統設備的各參數得到了深入論證，同時(shí)也驗證了設備安裝、接線(xiàn)、工藝質(zhì)量的完好無(wú)誤。
2.3動(dòng)態(tài)調試
動(dòng)態(tài)調試就是模擬ECS系統設備在正常運行的實(shí)際工況下的參數調試，所控制設備在試驗位的（或在備用位）電流、電壓量都是從測量電流、電壓互感器二次側加對應正常工況值，設備控制、聯(lián)鎖信號回路設備的控制、事故、預告信號回路都是直接模擬，開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖、備用電源自投、發(fā)電機自動(dòng)準同期并網(wǎng)等一些重要的回路都從電壓、電流互感器的*個(gè)輸出端子排上加模擬電壓、電流，再調節其電壓、電流幅值及相位滿(mǎn)足電氣設備在不同的運行工況，觀(guān)看各設備開(kāi)關(guān)對應的運行規律，是否符合設計邏輯要求，才能交付正式投入運行。
三、ECS系統設備投運及跟蹤
設備經(jīng)過(guò)靜、動(dòng)態(tài)試驗后，具體投運條件，但在未經(jīng)過(guò)實(shí)際運行環(huán)境及各種工況變化的干擾與考驗，很可能會(huì )出現不安全的運行情況。所以，運行跟蹤調試、部份參數的修改是*必要的，也是工程上允許的。我們通過(guò)近一個(gè)月的運行跟蹤，ECS中的絕大部分設備參數無(wú)需修改，只是極少參數由于調試中考慮不周，需稍稍加修改，如主變、廠(chǎng)高變溫度測量中的補償系數，同期合閘的開(kāi)關(guān)發(fā)合閘脈沖的允許時(shí)間，發(fā)電機升壓速度等。通過(guò)較少修改后，#1機組ECS系統現在運行正常，各工況下的指示正確，*設計要求。
四、改造前、后比較：
4.1設備維護量大大減少。改造前是大量的機械控制開(kāi)關(guān),接點(diǎn)、觸頭易錯位、表面氧化，造成接觸不良，特別是各設備的指示燈、燈座、燈泡、光字牌的過(guò)熱，每次停運后阻絲收縮，燈座變形、燈泡絲斷等故障較多。
4.2邏輯回路可靠性增強.。改造后取消了各回路中的中間繼電器，時(shí)間繼電器，邏輯采用軟件完成，減少了硬件故障的可能，所以，動(dòng)作相對可靠多了。
4.3運行設備直觀(guān)，一目了然。電氣設備的一次接線(xiàn)及運行方式變化繁多，分布空間范圍廣；改造后按系統將電氣一次接線(xiàn)及設備運行狀態(tài)對應制成系統圖，系統圖之間又能相互切換，每進(jìn)入一系統圖后，一次設備的全部接線(xiàn)、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、電氣參數顯示一目了然，查找設備簡(jiǎn)單又便于記憶。
4.4電氣參數測量準確。機械指針式表計，級別低（一般在1.5~2.0級），存在起、始誤差，而現在都是采用0.5級高精度變送器，變比準確，三位半數字式顯示，大大提高了測量準確性。
4.5操作簡(jiǎn)單、可靠。LW2系列開(kāi)關(guān)有六個(gè)檔位，控制一個(gè)設備要多個(gè)開(kāi)關(guān)的組合操作才能完成，對操作順序非常嚴密，若錯位變化就會(huì )操作失敗。而改造后的設備，全部在CRT屏幕上顯示、操作，由軟件進(jìn)行邏輯閉鎖及操作提示，設備操作大為方便。
4.6提高了管理水平。電氣設備運行參數都是以瞬間指示為主，改造后各種電氣量數據都記錄入歷史數據。若電氣設備故障，運行參數發(fā)生問(wèn)題，*時(shí)間查閱歷史記錄，判斷故障的原因。同時(shí)還能按管理的需要制成各種參數一覽表格，定期打印上報，這樣就大大提高管理水平。
五、總結語(yǔ)：
#1機組通過(guò)二個(gè)月（2月1日-4月3日）的大修及DCS系統改造后，其控制系統面貌煥然一新，昔日的各種各樣的控制屏、開(kāi)關(guān)、指示燈、指針式計表、信光字牌全部取消，代之以四臺21英寸顯示器，操作、指示、測量、音響事故、報警也全部在系統中完成；操作人員只需通過(guò)鼠標即可方便地調整各設備的運行工況，且速度快、調整平穩；而檢修、維護也只是每天查閱幾個(gè)重要設備參數的歷史記錄、DPU運行指示、對應畫(huà)面各設備運行狀態(tài)及參數的顯示，若設備出現異常，也會(huì )提前自檢報警，供維護人員及時(shí)處理?？傊?，通過(guò)這次改造后，設備的自動(dòng)化水平及調節精度提高了，運行、管理水平均上了個(gè)臺階，為我廠(chǎng)向*電廠(chǎng)邁進(jìn)打下了良好的基礎，同時(shí)為今后其它機組的技改及新技術(shù)的應用、開(kāi)發(fā)起了個(gè)良好的開(kāi)端。
