PDF《沾化发电厂油改煤工程电气纳入DCS 的》

沾化发电厂油改煤工程电气纳入DC S 的特点分析陈潮山东电力工程咨询院

250013 摘要: 本文对沾化发电厂油改煤工程电气控制由弱电选线改为 DCS 进行了方案比较和 系统分析.

关键词:发电厂,控制,弱电选线,电气控制纳入 DCS. 一.前言 在现代科学技术领域中, 计算机技术和自动化技术被认为是发展最快的两个分支, 计算 机控制技术是这两个分支相结合的产物,而DCS―分散控制系统作为其中的一个重要组成部 分,已成为发电厂生产过程中的主要控制手段.在90 年代以后我国新上的 300MW 及以上的 大型火电机组中,DCS 已不仅局限在热工的控制手段上,在电气控制上也逐渐开始推广,特 别在近几年我国引进国外技术的300MW及以上的大型火电机组中电气进DCS控制更是占主导 地位.然而,在125MW 及以下机组电气控制方式中,电气进 DCS 控制还基本处于起步阶段. 这里, 本文结合山东沾化发电厂油改煤工程 2x135MW 机组, 对电气控制纳入 DCS 特别是弱电 选线控制方式改为 DCS 控制方式进行探讨. 二.沾化发电厂油改煤工程简介 山东沾化发电厂 2*135MW 燃油改烧煤工程, 需增加上煤、 制粉、 除灰及电除尘等系统, 电气专业根据工程实际需要相应增加了煤仓间 6kVp380V 配电装置p输煤配电装置p除灰 配电装置p电除尘配电装置及相应配套设施. 特别是在控制系统方面, 新增的电气系统按照 新的设备的要求采用合理的控制方式, 但由于改造工程存在大量的原有系统, 所以新老系统 的控制方式上又要尽量结合统一,以免给运行人员在以后的实际运行中带来不必要的麻烦, 这正是电气专业在本改造工程中需要解决的一个重要问题. 三.原有电气控制方式 沾化电厂是

1979 年投产的老电厂,其原有主厂房和升压站的电气控制系统为主控室控 制的弱电选线控制方式. 这种控制方式的特点是: 选线控制是针对设备的一对一的操作方式 而言的, 它遵循先选线后操作的原则, 对若干个构成一组的被控对象先用一个公共的选线开 关进行单个操作对象的选择, 然后在由一个公共的控制开关进行操作, 以减少操作开关的数 量,而且其控制电压为 48V 的弱电电压.现场的主控设备有其各自的选控开关,但公用一套 控制开关,正如弱电选线控制的特点那样,首先选中某一设备,再进行某一功能的操作. 这种操作方式的缺点是增加了操作手续, 而且两台机合用一套装置, 对运行人员及时正 确的操作不利, 特别是在两台机组同时需要操作时将无法实现. 极端情况就是当系统发生重 大故障时, 往往需要控制人员在最短的时间内做出正确而迅速的反应, 进行多个设备的操作, 而弱电选线控制方式所固有的弱点将对故障的正确而及时处理构成危害. 而且由于弱电继电 器接点容量小,加上沾化靠海较近,继电器接点锈蚀后输出信号很不可靠,给运行带来极大 不便.经初步统计,每年仅用于设备维护的费用达

20 万元,这还未包括因为其弱点和缺点 带来的对设备的危害而造成的损失. 鉴于弱电选线控制方式的诸多不利因素, 此种控制方式也早已淘汰, 新增和原有的高低 压设备的控制已不能采取此方式. 四.一对一强电控制和 DCS 控制方式的比较 目前, 发电厂电气控制常采用的控制方式为一对一强电控制和 DCS 控制方式, 其中一对 一强电控制方式为最普遍的控制方式,采用 220V 直流电源,继电器接点容量大,抗干扰能 力强,控制开关与设备一一对应,直接操作.而且采用此种控制方式的设备不受不能同时操 作的限制,也简化了控制方式,提高了控制的可靠性.但是,由于采用强电控制,将采用较 多的继电器,而且继电器外型尺寸较弱电继电器大许多,因此,强电一对一控制方式较弱电 选线控制方式大大增加了控制屏和继电器屏的数量, 同时相应增大了占地面积. 本期改造过 程中电气控制室将利用原有电气电子间,已没有足够屏位进行一对一强电控制方式的改造, 而且此方案对原有设备改动工作量较大,难以实施. 第二个方案是考虑电气控制纳入机组 DCS.所谓 DCS 就是分散型控制系统的简称,是以 微处理机为核心, 采用数据通信和 CRT 显示技术, 对生产过程进行集中操作管理和分散控制 的系统.其优点是: 1. 减少控制室的面积,电气量纳入 DCS 监控后,原有的硬操控开关、显示仪表、报警 光字牌可大大减少,相应控制屏台的数量也减少,从而解决了控制室面积有限的问题. 2. 节省了控制电缆, 特别是 DCS 数据资源共享, 部分联锁逻辑和信号可通过 DCS 通讯 方式实现,可取消部分设备间的联锁和其它联络电缆. 3. 减少运行、检修人员的工作量,机组运行更加安全、可靠.特别是许多技术参数可 由技术人员在工程师站直接监测, 避免了现场诊断故障的诸多不利条件, 而且修改逻辑可直 接在上位机完成,不必再进行硬件回路的修改,大大降低了劳动强度. 4. 对于电气回路的所有控制操作可以完整的被 DCS 所记录, 通过强大的操作员站的软 件功能还可以进行自动保存和错误信息提示等功能. 这对于事故分析, 提高运行人员的责任 心起着重要作用. 5. 最重要的一条,也是对本工程非常有利的是原老厂主控制室弱电选线控制方式与 DCS 控制方式再控制手段上有相通之处.前者是首先通过手动选控开关选定被操作设备,再 通过控制开关进行具体功能操作, 输出通过弱电继电器动作来控制设备的执行元件, 需要被 监视的信号进光字牌或表计;