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珠江电厂#1机组电气控制系统改造后效果交流
点击次数:2214 发布时间:2011-07-27
  前言:
  
  珠江电厂建于90年代初期,装机4×300MW燃煤汽轮机组,*台机组是93年3月份投入商业运行。电气设备的设计选型及辅助设备的配置均是70年代初期的水平,一台机组的电气控制屏就有达五面之多,都是采用传统的LW2系列控制开关、XD10/220V型光字牌与MK-9型位置指示器、电气量测量设备也是电磁式与磁电式指示表、继电保护装置全部是许继厂生产的电磁式整流型继电器,这些设备安装分散、外部接线相当繁杂,运行、检修维护工作量较大。现在,科学技术发展变化日新月异,电力生产随市场的需要在不断的调整,面临这严峻的形势,我厂的电气控制设备远远跟不上市场变化的节奏,也不能适应现代运行方式变化的需要。所以,技术改造是提高设备自动化运行水平的必经之路。
  
  在经过半年(2001年6-12月)的调研,收集各厂家控制系统设备的技术参数、指标进行比较,综合均衡采用了上海新华控制工程有限公司开发生产的XDPS-400分散型控制系统来实现珠江电厂#1机组(机、炉、电设备)一体化控制。
  
  一、电气设备控制系统(ECS系统)
  
  1.ECS系统硬件组成:
  
  1.1DPU及各I/O卡件柜(#33、#35柜)
  
  1.2所有电气设备I/O端子柜(#34、#36柜)
  
  1.3输出扩展继电器柜(#42柜)
  
  2.ECS系统受控范围:
  
  2.1发电机-变压器组单元电气一次设备的控制、联锁、电气测量的逻辑回路及保护有关出口信号。
  
  2.2发电机励磁系统设备的控制、联锁、电气测量逻辑的回路及信号。
  
  2.36KV系统配电设备及380V系统母线联络开关的控制、联锁、电气测量回路及各设备保护有关出口信号。
  
  2.405T启/备变(220KV/6KV)及公用6KV系统备用分支配电设备的控制、联锁、电气测量逻辑回路及保护有关出口信号。
  
  3.ECS系统具备的功能:
  
  3.1对所有参与改造的设备具备控制、联锁、各电气参数的测量,并可在画面上显示各系统设备状态、工况。
  
  3.2发-变组及各配电设备事故、预告、保护动作后的报警,光字牌显示、历史站记录、追忆打印。
  
  3.3自动功能;
  
  3.3.1发电机顺控自动升压自动准同期并网。
  
  3.3.2发电机主、备励之间自动切换操作。
  
  3.3.3厂用电根据负荷自动切换(备用切本机、本机切备用)
  
  二、组织施工
  
  设备技术改造不同于新设备的安装,它要充分、全面考虑改造中去、留设备的合理衍接,左右设备的施工运行安全,还要严格控制改造设备的施工质量与进度,特别是在用电负荷成跳跃,增变的广东,一台300MW机组大修期一般是60天,要同步完成机、炉、电DCS改造,此任务比新安装一台(300MW)机组的控制设备工作量还要大三分之一以上。我厂检修部的员工与领导们经过多次对改造工作量的细化,人力资源合理组合使用,通过运用科学的管理手段,使整过改造获得了较好的效果。
  
  2.1改造任务与工期分布
  
  (注:由于改造中使用的电缆出现质量问题,造成返工浪费时间近20天,这段时间没有统计到施工时间中去。)
  
  设备安装、接线的规范是调试质量的基础,严格了安装、接线中的工艺技术要求,能给调试带来方便,减少弯路,缩短调试时间,提高了调试效率。
  
  2.2静态调试
  
  由于电缆出现了质量问题,耽误了工作近20天,但调试工作并不因此在质量上打折扣。在整个调试过程中,我们做到了认真、仔细、全面。每一个逻辑回路的接线,接触点要完好;对应设备的输入、输出的信号显示要正确;报警、音响、事故、预告光字牌及历史追忆、打印要正常无误,才算合格,允许进入下一个设备的调试。由于我们调试的方法、工作时限、质量要求明确,目标设定适宜,人员安排合理,在上海新华控制有限公司技术专家们的指导配合下,ECS系统静态调试工作进行得比较全面,系统设备的各参数得到了深入论证,同时也验证了设备安装、接线、工艺质量的完好无误。
  
  2.3动态调试
  
  动态调试就是模拟ECS系统设备在正常运行的实际工况下的参数调试,所控制设备在试验位的(或在备用位)电流、电压量都是从测量电流、电压互感器二次侧加对应正常工况值,设备控制、联锁信号回路设备的控制、事故、预告信号回路都是直接模拟,开关联锁、备用电源自投、发电机自动准同期并网等一些重要的回路都从电压、电流互感器的*个输出端子排上加模拟电压、电流,再调节其电压、电流幅值及相位满足电气设备在不同的运行工况,观看各设备开关对应的运行规律,是否符合设计逻辑要求,才能交付正式投入运行。
  
  三、ECS系统设备投运及跟踪
  
  设备经过静、动态试验后,具体投运条件,但在未经过实际运行环境及各种工况变化的干扰与考验,很可能会出现不安全的运行情况。所以,运行跟踪调试、部份参数的修改是完全必要的,也是工程上允许的。我们通过近一个月的运行跟踪,ECS中的绝大部分设备参数无需修改,只是极少参数由于调试中考虑不周,需稍稍加修改,如主变、厂高变温度测量中的补偿系数,同期合闸的开关发合闸脉冲的允许时间,发电机升压速度等。通过较少修改后,#1机组ECS系统现在运行正常,各工况下的指示正确,完全满足设计要求。
  
  四、改造前、后比较:
  
  4.1设备维护量大大减少。改造前是大量的机械控制开关,接点、触头易错位、表面氧化,造成接触不良,特别是各设备的指示灯、灯座、灯泡、光字牌的过热,每次停运后阻丝收缩,灯座变形、灯泡丝断等故障较多。
  
  4.2逻辑回路可靠性增强.。改造后取消了各回路中的中间继电器,时间继电器,逻辑采用软件完成,减少了硬件故障的可能,所以,动作相对可靠多了。
  
  4.3运行设备直观,一目了然。电气设备的一次接线及运行方式变化繁多,分布空间范围广;改造后按系统将电气一次接线及设备运行状态对应制成系统图,系统图之间又能相互切换,每进入一系统图后,一次设备的全部接线、开关状态、电气参数显示一目了然,查找设备简单又便于记忆。
  
  4.4电气参数测量准确。机械指针式表计,级别低(一般在1.5~2.0级),存在起、始误差,而现在都是采用0.5级高精度变送器,变比准确,三位半数字式显示,大大提高了测量准确性。
  
  4.5操作简单、可靠。LW2系列开关有六个档位,控制一个设备要多个开关的组合操作才能完成,对操作顺序非常严密,若错位变化就会操作失败。而改造后的设备,全部在CRT屏幕上显示、操作,由软件进行逻辑闭锁及操作提示,设备操作大为方便。
  
  4.6提高了管理水平。电气设备运行参数都是以瞬间指示为主,改造后各种电气量数据都记录入历史数据。若电气设备故障,运行参数发生问题,*时间查阅历史记录,判断故障的原因。同时还能按管理的需要制成各种参数一览表格,定期打印上报,这样就大大提高管理水平。
  
  五、总结语:
  
  #1机组通过二个月(2月1日-4月3日)的大修及DCS系统改造后,其控制系统面貌焕然一新,昔日的各种各样的控制屏、开关、指示灯、指针式计表、信光字牌全部取消,代之以四台21英寸显示器,操作、指示、测量、音响事故、报警也全部在系统中完成;操作人员只需通过鼠标即可方便地调整各设备的运行工况,且速度快、调整平稳;而检修、维护也只是每天查阅几个重要设备参数的历史记录、DPU运行指示、对应画面各设备运行状态及参数的显示,若设备出现异常,也会提前自检报警,供维护人员及时处理。总之,通过这次改造后,设备的自动化水平及调节精度提高了,运行、管理水平均上了个台阶,为我厂向国际*电厂迈进打下了良好的基础,同时为今后其它机组的技改及新技术的应用、开发起了个良好的开端。

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