成連杰，黃盾

（華潤(rùn)電力湖北有限公司，湖北 赤壁 437300）

1000MW機(jī)組DEH控制以及主機(jī)保護(hù)優(yōu)化

成連杰，黃盾

（華潤(rùn)電力湖北有限公司，湖北 赤壁 437300）

以某電廠二期兩臺(tái)百萬(wàn)機(jī)組為例，對(duì)采用艾默生OVATION控制的DEH系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行了研究。針對(duì)因調(diào)門大幅震蕩造成機(jī)組跳閘制定了詳細(xì)的解決方案，設(shè)計(jì)了安全可靠的控制回路；發(fā)現(xiàn)原設(shè)備的設(shè)計(jì)和主機(jī)保護(hù)系統(tǒng)中，包括電源供給、控制器之間通訊、保護(hù)定值等存在較大的安全隱患，提出了相應(yīng)的優(yōu)化措施。

DEH；冗余；保護(hù)

某電廠二期汽輪機(jī)采用上海汽輪機(jī)廠N1000～1050-26.25～27/600/600型1000MW超超臨界中間再熱凝汽式汽輪機(jī)采用全周進(jìn)汽+補(bǔ)氣閥調(diào)節(jié)配汽方式；機(jī)組采用八級(jí)回?zé)岢槠?。DEH控制系統(tǒng)采用了艾默生的OVATION控制系統(tǒng)，移植于原西門子T3000系統(tǒng)，控制對(duì)象除了主機(jī)外還包括汽輪機(jī)緊急跳閘系統(tǒng)（ETS）和汽輪機(jī)輔助系統(tǒng)等,實(shí)現(xiàn)了DEH/ETS與DCS一體化。自機(jī)組投產(chǎn)以來(lái)，由于硬件設(shè)備、邏輯組態(tài)、施工水平等各方面的原因，現(xiàn)場(chǎng)依然存在一些隱患，本文通過(guò)一次機(jī)組跳閘和后續(xù)的優(yōu)化來(lái)進(jìn)行闡述。

1 控制方式優(yōu)化

OVATION控制系統(tǒng)采用冗余VP卡控制，VP之間通過(guò)冗余電纜連接，每塊VP卡控制就地伺服閥的一個(gè)線圈，通過(guò)信號(hào)分配器將現(xiàn)場(chǎng)LVDT信號(hào)1分為2反饋至每個(gè)VP卡。

1.1 故障現(xiàn)象

2013年8月2日，#3機(jī)組正常運(yùn)行，負(fù)荷1000MW。高調(diào)門、負(fù)荷、汽機(jī)轉(zhuǎn)速突然開始波動(dòng)，隨即轉(zhuǎn)為大幅震蕩（見圖1），負(fù)荷震蕩幅度達(dá)到100MW，由于調(diào)門波動(dòng)系統(tǒng)大量用油，EH油壓持續(xù)下降，由于EH備用泵聯(lián)啟失敗，最終造成機(jī)組EH油壓低低跳閘。

圖1 調(diào)門大幅度震蕩曲線

圖2 事發(fā)時(shí)LVDT曲線

在故障分析過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)兩塊VP卡LVDT反饋不一致（見圖2），B卡LVDT反饋明顯滯后A卡一個(gè)周期。通過(guò)與上汽廠專家及艾默生DEH技術(shù)人員分析討論后，認(rèn)為事發(fā)時(shí)調(diào)門動(dòng)作頻繁，VP之間的通訊大量占用DPU運(yùn)算時(shí)間，導(dǎo)致系統(tǒng)反應(yīng)變慢，輸出滯后，最終導(dǎo)致調(diào)門震蕩。

1.2 控制優(yōu)化

為保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，經(jīng)專業(yè)討論決定將VP卡冗余控制方式修改為單卡控制方式，由一塊VP卡控制就地伺服閥的兩個(gè)線圈，取消原有兩對(duì)LVDT其中一對(duì)，原有的VP卡控制邏輯掃描周期由100ms調(diào)整為50ms。

穩(wěn)定運(yùn)行后艾默生公司提出了高級(jí)冗余VP卡控制邏輯，控制邏輯中不再需要把VP卡的地址填寫在MASTATION算法里，直接用VP卡指令輸出點(diǎn)就可以了。

2 設(shè)備及主機(jī)保護(hù)優(yōu)化

我們根據(jù)機(jī)組投產(chǎn)后的實(shí)際情況，按照國(guó)家、行業(yè)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，以及控股公司技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、措施和規(guī)定，對(duì)部分設(shè)備和主機(jī)保護(hù)進(jìn)行了如下優(yōu)化。

（1）小汽輪機(jī)ETS電源原設(shè)計(jì)為雙重冗余電源，分別來(lái)自110V直流饋線#1屏、110V直流饋線#3屏。兩路電源通過(guò)二極管隔離，運(yùn)行中存在單點(diǎn)接地，雙路報(bào)警的隱患，通過(guò)對(duì)其中一路增加電源隔離模塊，消除了電源隱患。

（2）循環(huán)水泵液控蝶閥，原設(shè)計(jì)有兩路電源，但廠家設(shè)計(jì)圖紙錯(cuò)誤，不具備雙路供電條件，基建時(shí)只敷設(shè)了一路電源。通過(guò)增設(shè)一路電源，實(shí)現(xiàn)了雙路電源冗余供電。

（3）當(dāng)發(fā)電機(jī)功率大于300MW時(shí)，汽機(jī)跳閘聯(lián)動(dòng)MFT；發(fā)電機(jī)功率大于100MW小于300MW時(shí)，汽機(jī)跳閘延時(shí)10s且任一高低旁減壓閥位置反饋＜5%聯(lián)動(dòng)MFT。原來(lái)機(jī)組設(shè)計(jì)去鍋爐的汽機(jī)跳閘信號(hào)是采用通訊方式實(shí)現(xiàn)，可靠性低，我們?cè)诒Ａ敉ㄓ嵎绞降耐瑫r(shí)，增加硬接線連接方式。

（4）原爐膛壓力高高定值為1520Pa，爐膛壓力低低-1780Pa，開關(guān)量3取2，延時(shí)3s。當(dāng)某一臺(tái)送、引風(fēng)機(jī)異常跳閘時(shí)，易引發(fā)MFT，后根據(jù)機(jī)組運(yùn)行實(shí)際情況，通過(guò)與鍋爐廠溝通，將爐膛壓力高高定值為1800Pa，爐膛壓力低低-2000Pa 。

（5）EH油箱油位低保護(hù)。在原ETS邏輯中，雖然用到了油位低、低低、低低低開關(guān)量信號(hào)三取二，但是均來(lái)自于就地同一個(gè)浮球液位開關(guān)，屬于單測(cè)點(diǎn)保護(hù)，存在較大的隱患。我們?cè)贓H油箱上面增加三個(gè)導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)，將三個(gè)模擬量信號(hào)送入DCS進(jìn)行邏輯判斷，然后通過(guò)三取二來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)動(dòng)作。

3 結(jié)語(yǔ)

由于百萬(wàn)機(jī)組設(shè)備多、控制邏輯復(fù)雜、部分設(shè)備質(zhì)量有瑕疵以及安裝工藝不規(guī)范等問(wèn)題，給專業(yè)技術(shù)人員帶來(lái)了不少困難，但是只要我們認(rèn)真分析探索，根據(jù)規(guī)定和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，就能排除各種隱患，保證機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定的運(yùn)行。

[1]電力行業(yè)熱工自動(dòng)化技術(shù)委員會(huì).火力發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)典型故障應(yīng)急處理預(yù)案：西門子T3000和TXP系統(tǒng)[M].北京.中國(guó)電力出版社，2012.

[2]電力行業(yè)熱工自動(dòng)化技術(shù)委員會(huì).火電廠熱控系統(tǒng)可靠性配置與事故預(yù)控[M] .北京.中國(guó)電力出版社，2010.

TM621.6

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1671-0711（2016）12（下）-0041-02