珠江電廠#1機組電氣控制系統改造后效果交流
點擊次數：3398 更新時間：2011-07-27
前言：
珠江電廠建于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系列控制開關、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生產的電磁式整流型繼電器，這些設備安裝分散、外部接線相當繁雜，運行、檢修維護工作量較大。現在，科學技術發展變化日新月異，電力生產隨市場的需要在不斷的調整，面臨這嚴峻的形勢，我廠的電氣控制設備遠遠跟不上市場變化的節奏，也不能適應現代運行方式變化的需要。所以，技術改造是提高設備自動化運行水平的必經之路。
在經過半年（2001年6-12月）的調研，收集各廠家控制系統設備的技術參數、指標進行比較，綜合均衡采用了上海新華控制工程有限公司開發生產的XDPS-400分散型控制系統來實現珠江電廠#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發電機-變壓器組單元電氣一次設備的控制、聯鎖、電氣測量的邏輯回路及保護有關出口信號。
2.2發電機勵磁系統設備的控制、聯鎖、電氣測量邏輯的回路及信號。
2.36KV系統配電設備及380V系統母線聯絡開關的控制、聯鎖、電氣測量回路及各設備保護有關出口信號。
2.405T啟/備變（220KV/6KV）及公用6KV系統備用分支配電設備的控制、聯鎖、電氣測量邏輯回路及保護有關出口信號。
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、聯鎖、各電氣參數的測量，并可在畫面上顯示各系統設備狀態、工況。
3.2發-變組及各配電設備事故、預告、保護動作后的報警，光字牌顯示、歷史站記錄、追憶打印。
3.3自動功能；
3.3.1發電機順控自動升壓自動準同期并網。
3.3.2發電機主、備勵之間自動切換操作。
3.3.3廠用電根據負荷自動切換（備用切本機、本機切備用）
二、組織施工
設備技術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量與進度，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。我廠檢修部的員工與領導們經過多次對改造工作量的細化，人力資源合理組合使用，通過運用科學的管理手段，使整過改造獲得了較好的效果。
2.1改造任務與工期分布
（注：由于改造中使用的電纜出現質量問題，造成返工浪費時間近20天，這段時間沒有統計到施工時間中去。）
設備安裝、接線的規范是調試質量的基礎，嚴格了安裝、接線中的工藝技術要求，能給調試帶來方便，減少彎路，縮短調試時間，提高了調試效率。
2.2靜態調試
由于電纜出現了質量問題，耽誤了工作近20天，但調試工作并不因此在質量上打折扣。在整個調試過程中，我們做到了認真、仔細、全面。每一個邏輯回路的接線，接觸點要完好；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、打印要正常無誤，才算合格，允許進入下一個設備的調試。由于我們調試的方法、工作時限、質量要求明確，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專家們的指導配合下，ECS系統靜態調試工作進行得比較全面，系統設備的各參數得到了深入論證，同時也驗證了設備安裝、接線、工藝質量的完好無誤。
2.3動態調試
動態調試就是模擬ECS系統設備在正常運行的實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，開關聯鎖、備用電源自投、發電機自動準同期并網等一些重要的回路都從電壓、電流互感器的*個輸出端子排上加模擬電壓、電流，再調節其電壓、電流幅值及相位滿足電氣設備在不同的運行工況，觀看各設備開關對應的運行規律，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
設備經過靜、動態試驗后，具體投運條件，但在未經過實際運行環境及各種工況變化的干擾與考驗，很可能會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。我們通過近一個月的運行跟蹤，ECS中的絕大部分設備參數無需修改，只是極少參數由于調試中考慮不周，需稍稍加修改，如主變、廠高變溫度測量中的補償系數，同期合閘的開關發合閘脈沖的允許時間，發電機升壓速度等。通過較少修改后，#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關,接點、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，動作相對可靠多了。
4.3運行設備直觀，一目了然。電氣設備的一次接線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及設備運行狀態對應制成系統圖，系統圖之間又能相互切換，每進入一系統圖后，一次設備的全部接線、開關狀態、電氣參數顯示一目了然，查找設備簡單又便于記憶。
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操作簡單、可靠。LW2系列開關有六個檔位，控制一個設備要多個開關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，運行參數發生問題，*時間查閱歷史記錄，判斷故障的原因。同時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：
#1機組通過二個月（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、開關、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重要設備參數的歷史記錄、DPU運行指示、對應畫面各設備運行狀態及參數的顯示，若設備出現異常，也會提前自檢報警，供維護人員及時處理。總之，通過這次改造后，設備的自動化水平及調節精度提高了，運行、管理水平均上了個臺階，為我廠向*電廠邁進打下了良好的基礎，同時為今后其它機組的技改及新技術的應用、開發起了個良好的開端。
珠江電廠建于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系列控制開關、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生產的電磁式整流型繼電器，這些設備安裝分散、外部接線相當繁雜，運行、檢修維護工作量較大。現在，科學技術發展變化日新月異，電力生產隨市場的需要在不斷的調整，面臨這嚴峻的形勢，我廠的電氣控制設備遠遠跟不上市場變化的節奏，也不能適應現代運行方式變化的需要。所以，技術改造是提高設備自動化運行水平的必經之路。
在經過半年（2001年6-12月）的調研，收集各廠家控制系統設備的技術參數、指標進行比較，綜合均衡采用了上海新華控制工程有限公司開發生產的XDPS-400分散型控制系統來實現珠江電廠#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發電機-變壓器組單元電氣一次設備的控制、聯鎖、電氣測量的邏輯回路及保護有關出口信號。
2.2發電機勵磁系統設備的控制、聯鎖、電氣測量邏輯的回路及信號。
2.36KV系統配電設備及380V系統母線聯絡開關的控制、聯鎖、電氣測量回路及各設備保護有關出口信號。
2.405T啟/備變（220KV/6KV）及公用6KV系統備用分支配電設備的控制、聯鎖、電氣測量邏輯回路及保護有關出口信號。
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、聯鎖、各電氣參數的測量，并可在畫面上顯示各系統設備狀態、工況。
3.2發-變組及各配電設備事故、預告、保護動作后的報警，光字牌顯示、歷史站記錄、追憶打印。
3.3自動功能；
3.3.1發電機順控自動升壓自動準同期并網。
3.3.2發電機主、備勵之間自動切換操作。
3.3.3廠用電根據負荷自動切換（備用切本機、本機切備用）
二、組織施工
設備技術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量與進度，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。我廠檢修部的員工與領導們經過多次對改造工作量的細化，人力資源合理組合使用，通過運用科學的管理手段，使整過改造獲得了較好的效果。
2.1改造任務與工期分布
（注：由于改造中使用的電纜出現質量問題，造成返工浪費時間近20天，這段時間沒有統計到施工時間中去。）
設備安裝、接線的規范是調試質量的基礎，嚴格了安裝、接線中的工藝技術要求，能給調試帶來方便，減少彎路，縮短調試時間，提高了調試效率。
2.2靜態調試
由于電纜出現了質量問題，耽誤了工作近20天，但調試工作并不因此在質量上打折扣。在整個調試過程中，我們做到了認真、仔細、全面。每一個邏輯回路的接線，接觸點要完好；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、打印要正常無誤，才算合格，允許進入下一個設備的調試。由于我們調試的方法、工作時限、質量要求明確，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專家們的指導配合下，ECS系統靜態調試工作進行得比較全面，系統設備的各參數得到了深入論證，同時也驗證了設備安裝、接線、工藝質量的完好無誤。
2.3動態調試
動態調試就是模擬ECS系統設備在正常運行的實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，開關聯鎖、備用電源自投、發電機自動準同期并網等一些重要的回路都從電壓、電流互感器的*個輸出端子排上加模擬電壓、電流，再調節其電壓、電流幅值及相位滿足電氣設備在不同的運行工況，觀看各設備開關對應的運行規律，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
設備經過靜、動態試驗后，具體投運條件，但在未經過實際運行環境及各種工況變化的干擾與考驗，很可能會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。我們通過近一個月的運行跟蹤，ECS中的絕大部分設備參數無需修改，只是極少參數由于調試中考慮不周，需稍稍加修改，如主變、廠高變溫度測量中的補償系數，同期合閘的開關發合閘脈沖的允許時間，發電機升壓速度等。通過較少修改后，#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關,接點、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，動作相對可靠多了。
4.3運行設備直觀，一目了然。電氣設備的一次接線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及設備運行狀態對應制成系統圖，系統圖之間又能相互切換，每進入一系統圖后，一次設備的全部接線、開關狀態、電氣參數顯示一目了然，查找設備簡單又便于記憶。
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操作簡單、可靠。LW2系列開關有六個檔位，控制一個設備要多個開關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，運行參數發生問題，*時間查閱歷史記錄，判斷故障的原因。同時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：
#1機組通過二個月（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、開關、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重要設備參數的歷史記錄、DPU運行指示、對應畫面各設備運行狀態及參數的顯示，若設備出現異常，也會提前自檢報警，供維護人員及時處理。總之，通過這次改造后，設備的自動化水平及調節精度提高了，運行、管理水平均上了個臺階，為我廠向*電廠邁進打下了良好的基礎，同時為今后其它機組的技改及新技術的應用、開發起了個良好的開端。
