珠江电厂#1机组电气控制系统改造后效果交流
点击次数：2970 更新时间：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*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，*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*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。
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*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，*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*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。
