|
工业PC/工控机 |
|
| 按行业筛选 |
|
|
| 按产品筛选 |
|
|
| |
|
查看本类全部文章 |
| |
|
|
|
|
MEH-ⅢA控制系统应用与升级 |
|
|
作者：国电集团菏泽发电厂 侯典来 |
|
本文论述了菏泽电厂MEH-ⅢA控制系统组成和调试过程，对存在的高调门实际阀位出现跃变现象、运行过程中 LC控制输出卡件处于“保持”状态等问题进行了详细分析研究，以及逻辑修改和升级改造。
1、 MEH-ⅢA控制系统
MEH-ⅢA控制系统用来控制汽动给水泵转速，根据汽包水位改变给水流量，从而保证汽包水位稳定在合适位置，其系统包括挂闸回路，转速自动控制回路，锅炉自动控制回路，手动控制回路，超速保护，主汽门试验，联动试验，小机连锁保护等。
MEH控制柜
在手动时按下“阀位增”或“阀位减”按钮，LP、HP指示阀位开大或关小，转速及转速定值增加或减少；转速大于600rpm/min时，按“转速自动”按钮，转速按操作员指令改变；转速在3100～5900rpm/min之间，当转速或转速定值与CCS信号差值小于100rpm/min时，按“锅炉自动”按钮，投入锅炉自动, 转速及转速定值的大小由CCS信号控制。
2、 调门特性试验
由于#3机组小机在进行速关阀活动试验和机组满负荷运行转速升到5400rpm时，原逻辑设计在此工况下“锅炉自动”解除，由运行人员手动(或在转速自动方式下)调整汽动给水转速，以维持正常的汽包水位。
根据运行部要求，在以上两种工况下不应解除“锅炉自动”，“锅炉自动”应维持正常的水位调节功能，根据运行部提出的修改申请，对#3机组小机MEH系统逻辑修改如下：
(1)速关阀试验时，由原来的下关20%(关到80%)，修改为下关10%(关到90%)。(2)速关阀行程由原来的90%切除转速自动，修改为85%切除转速自动。(3)转速目标值高限由原来的5400rpm修改为5600rpm。(4)转速给定值高限由原来的5400rpm修改为5600rpm。(5)实际转速值高限由原来的5400rpm修改为5600rpm。6.速关阀试验控制回路增加延时功能块，延时时间为20s。
图1 给定值生成逻辑
修改逻辑后，已经进行了试验，并通过了运行人员确认。
表1
注：#3机MEH高调门检查情况：
a、小机挂闸之前，低压二次油为0MPa，低调门反馈信号为0%，低调门实际开度为0mm；速关油压为0MPa，速关阀反馈信号为0%，速关阀实际开度为0mm。
b、小机挂闸之后，低压二次油为0.155MPa，低调门指令为0%，低调门反馈信号为0%，低调门实际开度为0mm；速关油压为0.871MPa，速关阀反馈信号为100%，速关阀实际全开。
表2
注：a、小机挂闸之前，高压二次油为0MPa，高调门反馈信号为0%，高调门实际开度为0mm；
b、小机挂闸之后，高压二次油为0.171 MPa，高调门指令为0%，高调门反馈信号为0%，高调门实际开度为0mm；3、在第二次挂闸试验时，高调门指令为0%，高压二次油为0.168 MPa，高调门反馈信号为4%，高调门实际开度≈1mm。在后来的高调门增减的过程中，发现高调门实际变化出现跃变现象。4、高调门指令为10%，高压二次油为0.187MPa，高调门反馈信号为0%，高调门实际开度为0mm。高调门指令维持在10%约3分钟，高压二次油仍为0.187MPa，高调门反馈信号突然变为87%，高调门实际开度为17mm(注：高调门全行程0-20 mm)。
目前，#3、4机小机速关阀关闭信号送至小机ETS的脉冲时间不一致，现申请将#3、4机速关阀关闭信号修改为短信号，保持30s后消失，小机跳闸信号仍然保持长信号。
高调门逻辑修改如下：
24功能块f(x)=0，2功能块f(x)=0，13功能块f(x)由200改为100，16功能块YH由
7600改为400，32功能块f(x)由原来0，0，90，90，110，100，200，190改为0，0，90，90，100，100，200，100。
图2 指令形成逻辑
3、 改造背景
2005年01月27日18:40:00，#4负荷300MW，主蒸汽温度538℃，主蒸汽压力16.5MPa，运行人员发现#4炉汽包水位缓慢下降，DCS内小机汽包水位控制指令上升，小机转速不上升，经检查发现MEH系统的LC控制输出卡件处于“保持”状态，后经降低负荷倒电泵运行，对LC卡件采取“复位”处理后恢复正常。
鉴于04年上半年＃3机组MEH系统也出现过类似情况，以及DEH系统曾出现VCC卡件故障、DPU因冷却风扇故障而工作异常，热工队传真联系了上海新华公司，2月2日技术人员到达现场，由于机组在运行中，不便于大范围进行故障查找，经与厂家专业人员共同研究，认为：
(1)利用机组调停的机会，用厂家寄来的新LC卡更换原来的LC卡，把换下来的LC卡发回厂家，用专用设备检测该LC卡件及模块的工作情况，确定存在的问题，如果是属于LC卡件本身的问题，厂家负责免费更换。(2)如果LC卡本身没问题，在#4机小修时，厂家将派技术人员到厂协助查找现场存在的问题，如电缆、屏蔽、干扰等。(3)如果仍然不能找出问题的确切原因，组织专业人员到其它电厂收资，考虑对MEH系统进行软件升级。(4)如果因卡件质量或软件通讯问题仍然出现系统失控的情况，建议对整个系统进行改造。
4、 搜资情况
2005年2月17日到聊城电厂进行收资，交流了影响我厂安全运行的DEH、MEH控制系统，聊城电厂发现问题时间较早，2003年发现控制卡件不可靠时，管理处还没有撤消，聊城电厂便与管理处一起联系上海新华控制公司，要求给予更换可靠性高的新型卡件，更换一套可靠性高的新型卡件需要人民币32万元，经过三方磋商，达成一致意见。聊城电厂出资10万元，管理处出资10万元，上海新华控制公司出资12万元，2004年机组大修时进行了更换改造，至今运行正常。 聊城电厂大机、小机的DPU主板(聊城8个，菏泽6个)进行了更换升级，增加一个补丁文件。
5、 升级要求
5.1升级原则
新华公司提供的升级设备应在小修期间投运时，保证所有功能正常投入，保证电厂按时安全发电，并保证系统长期安全稳定运行，控制系统具有的各种功能应是成熟的，能保证投入运行，满足机组的各种运行方式。
5.2升级设备可靠性
最小使用时间≥25000小时，系统可用率≥99.9%。
5.3硬件结构与要求
主机(DPU)采用双机容错结构，低功耗，系统具有抗干扰措施，以便适应现场运行条件的需要；升级改造设备可靠性能保证大于原来设备，进口硬件卡老化由新华公司保证，CPU、TTL芯片等元器件，按IEC标准进行老化处理，升级设备与原系统保持兼容。
6 、 MEH系统DPU主控板更换安全措施
6.1更换目的：
由于#3机组MEH系统DPU原主控板故障率较高，频繁出现DPU主控板离线现象，给MEH系统带来设备隐患，为保证MEH系统正常工作，确保设备的长周期安全运行，对MEH系统DPU原主控板进行更换，更换为低功耗主控板。
6.2更换过程：
更换安装前，需要检查原先系统运行状况，通过画面自检和柜内查看；更换安装前，需要将原来DPU的组态进行上装备份到ENG站，逐个将DPU停电，解除DPU连接电缆后将DPU卸下，拆除原先DPU中的主机板，将新的主机板安装进入DPU机盒，正确连接所有电缆线。待安装完成后，对DPU系统进行送电。DPU送电运行完成后，需要将备份的组态下装到DPU，如新DPU的配置I/O站数量与原先不同，需要修改成与现场一致，并需复位DPU，以使修改生效。完成送电和组态下装后，需要进行一下DPU切换与所属I/O站通讯情况检查。
更换工作完成，要进行设备的静态试验，保证更换前后系统原功能正常。
6.3安全注意事项：
在更换系统DPU主控板期间，工作人员要带防静电手环，解除DPU连接电缆时，要作好标记，恢复时确保正确连接，工作人员正确操作上装和下装DPU组态的步骤。
DPU板 BC卡
7、 升级过程
7.1 DEH、MEH系统的DPU主机板更换情况：
目前采用新型的6751型主机板更换原有的671型主机板，更换工作较为顺利，但发现14#主机板在用螺丝紧固后有与ISA总线接触不佳现象，拆除螺丝后运行良好。目前已通知公司EMS两根DPU机箱横梁来固定DPU机箱内的卡件。
对所有DPU的组态进行重新下装，并将版本由原来的R04SP3升级为R04SP3+(VFUNC.DLL文件有更新)，静态试验合格。其具体步骤如下：
(1)连接DPU11、DPU12、DPU14，进入ENG环境，先上装DPU11、DPU12、DPU14组态，点击DPU14，组态文件DPU11.ZK2 txt保存到ENG。
(2)DPU更换主板上电，正常后，由SENG级别连接到DPU13，点击0P，上装文件，执行。
连VDPU.cfg，打开，NODE=13改为14，MAX10NUM=2改为1。
STAR-PORT=0X443
STAR-CMD=NO
STAR-DATD=0
REFRESH-CMD=OUT
REFRESH-PORT=0X443
REFRESH-DATD=10
END-CMD=IN
END-PORT=0X43
END-DATA=0
保存，DPU34电源灯、组态灯亮，停灯停闪。
写组态到电子磁盘，执行；拷贝到副控，并写盘，执行。
(3)查看资源浏览器中Xbin下，VFUNC.DLL文件版本号是2004年5月17日修改，重新下装DPU13、DPU43 VFUNC.DLL文件(所有组态功能块的库文件)，并复位DPU，以更新DPU中的VFUNC.DLL文件(所有组态功能块的库文件)。
7.2 #4机MEH系统的给定值不跟踪CCS要求转速的问题，现通过在公司总部仿真试验后认为，目前MEH给定值5400rpm的高限值不满足现在的实际运行工况，需要进行修改，具体修改值由电厂决定，但要遵守CCS要求转速始终小于等于MEH给定值的高限值。经生技部批准，在CCS处设定限制值，增加5600rpm的高限块，MEH到CCS的跟踪信号量程范围由原来的(2800～5500)rpm，现改为(2800～5600)rpm。这样，在MEH收到的CCS指令处重新设定限制值，在MEH的给定值处抬高限制值。
8、 故障处理
8.1电液转换器的故障处理方法
(1) 在停机的情况下，拉出“锁定环”，手动旋转手动螺母，来回几次，使滑阀来回滑动几次,在正常运行时，手动螺母应在退出位(旋出为退出位)。
(2) 拆下顶部端盖，拿出滑阀，用压缩空气或汽油进行清洗。
8.2小机升速慢(从小机就地来分析)
首先做一个试验，在就地串一只电流表，送给电液转换器一个电流信号，使电流信号从4mA.DC突增到20mA.DC，看油动机是否在2秒钟完成动作，如不正常，检查以下方面。
a.检查二次油压阻尼阀的位置，如阻尼太大，可造成油动机动作慢，引起升速慢。
b.检查电液转换器是否有死区。
c.检查错油门是否塞，如卡塞时，错油门就不再转动，应拆开错油门，用烟吹一吹防卡油路。
d.小机用汽蒸汽压力低。
8.3小机转速晃动
(1)首先判断是信号晃动还是设备原因，使MEH输出为手动，保持输出不变，检查油动机是否晃动。(2)蒸汽压力晃动。(3)电液转换器回油阀开度大。
9、 接地系统
9.1 MEH接地系统要求
MEH系统接地分信号地(SG)、机柜及电源地(CG)。每个DPU柜均有SG和CG，分别接在机柜下面的铜排，每个端子柜只有CG。整个系统内的SG、CG分别汇总到＃1DPU柜，由安装公司将SG接到信号地接地网(专用地或大地网)、CG接到建筑地。根据情况也可将CG接到热工地，主要看现场哪种干扰小。信号地接地电阻必须小于2Ω。
接地前的检查:每个机柜的接地线已经在公司内连接完毕，机柜铜排之间的汇总线，在发货时拆除，须现场恢复。用普通万用表测量，该连接部分的电阻应＜0.5Ω。检查SG、CG之间的绝缘，电阻应＞2MΩ。
系统接地与检测:用＞30mm2的接地线，将＃1DPU柜的SG铜排接到信号地接地网，将02柜的CG铜排接地建筑地。接地线应牢固连接，检测接地前SG与接地网绝缘，接地线电阻＜0.2Ω，接地电阻＜ 2Ω。
9.2 新华公司与电厂热工人员一起进行检查了#3机组系统接地检查情况，认为目前DEH、MEH系统的接地线偏细一些，系统的CG是接在电缆槽架上，在一般情况下电缆槽架是不能做CG的接地点的，该点并不能代表真正的接地点。处理方案：考虑重新放两根更粗的接地电缆，以改善现在的接地情况，对于CG接地点建议重新找一个类似于SG的接地点，并遵循单点接地原则。
在新华公司的电源系统配置中，24V电源是与5V、15V电源分开的，24V电源的GND与5V、15V电源的GND是分开的，也即与系统地SG和安全地CG是分开的。
经查阅图纸(37-F1902S-D1301)， 接地方式是山东电力咨询院根据ABB公司的DCS系统的接地要求而设计，并特别说明DCS系统不设独立的接地网。DCS的接地系统由ABB设计，并提供一个“主清洁接地棒”，机柜内的所有接地汇总到主清洁接地棒上，主清洁接地棒经150mm2接地线接在集控室下10米电缆夹层暗敷于地面的均压带及二次接地线的连接点上，均压带及二次接地线又与“接地极及接地干线”连接而接地，符合设计图纸的要求。#4(#3)机组DEH、MEH的系统接地(逻辑地)由30 mm2的接地线接在DCS系统的主清洁接地棒上，信号屏蔽与安全接地(安全地)由30 mm2的接地线接在电缆桥架上，电缆桥架每隔20米有一点与“接地极及接地干线”连接，我们认为，二期的接地系统每个接地点的接地电阻应经过了严格的测量，并经各级人员验收合格，系统接地与安全接地是没有问题的。
9.3 关于设计DEH/MEH系统的单独接地网问题
根据新华公司说明书关于接地的描述，可以看出：DEH/MEH系统并没有要求单独的接地网，并且信号地(SG)、机柜及电源地(CG)两个接地是分开连接的，目前的接地方式也是这种情况，符合设计要求。
新华公司的设备，用在汽轮机控制上叫做DEH或MEH，用在主控制系统上，也叫DCS，也能达到DCS系统所要求的一般指标，并且在电力系统也有不少的业绩，它的接地与其它DCS系统没有多少特殊和区别。
关于设计DEH/MEH系统的单独接地网问题：我们认为，如果热控主控制系统仅仅由某一种DCS设备，即包括DEH/MEH、ETS、各种程控PLC系统都由一套系统设备完成，并且整个系统内没有不同接地要求的系统设备，设计DEH/MEH系统的单独接地网是可行的。但目前的情况是：DEH/MEH系统不是独立的，它与ETS系统有“硬接线”连接，与DCS系统有软通讯的“电”的连接，如果DEH/MEH设置单独接地网，以后运行中或维护时稍有不慎，就有可能造成真正的“两点接地”的情况，这违背了前面热控专业有关规程、标准 “一点接地” 的要求，我们不能确定这种方式是否能保证整个热控系统的安全运行。
参考文献
［1］新华控制工程有限公司.MEH-ШA系统说明［Z］.上海：新华控制工程有限公司，2000.
［2］新华控制工程有限公司.XDPS-400工程师用户手册［M］.上海：新华控制工程有限公司，2000.
［3］新华控制工程有限公司.MEH-ⅢA安装调试手册［M］.上海：新华控制工程有限公司，2000.
作者简介：侯典来(1963-)，男，山东梁山人，汉族，1985年毕业于山东工业大学，工学学士学位，高级工程师，中国仪器仪表学会、山东电机工程学会会员，主要从事火电厂基建安装调试和生产检修工作。E-mail:hdlacc@163.com ,Website: http://www.acc.1a.cn(end)
|
|
| 文章内容仅供参考
(投稿)
(如果您是本文作者，请点击此处)
(4/27/2005) |
对 工业PC/工控机 有何见解？请到 工业PC/工控机论坛 畅所欲言吧！
|
