德州電/#3、#4300MW機組電氣部分的控制原來是采用傳統(tǒng)的繼電器加裝置的形式,但是隨著自控技術(shù)水平與DCS可靠性的不斷提高以及電氣本身對自動化要求的提高,將電氣部分的控制也一體化的納入到整個機組的DCS控制范圍內(nèi),已變得可行和必要了。
這次ECS系統(tǒng)升級改造,硬件及軟件系統(tǒng)采用上海新華控制工程有限公司的DCS產(chǎn)品XDPS-400,與熱工系統(tǒng)的DCS改造一起,實現(xiàn)了軟硬件的一體化;所涉及的范圍包括發(fā)變紐系統(tǒng)(含勵磁系統(tǒng))、高壓廠用電系統(tǒng)、低壓廠用電系統(tǒng)、公用系統(tǒng)等;完成的功能有自動準(zhǔn)同期并網(wǎng)、廠用電快速切換、勵磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)、廠用電自動程控倒換等。
現(xiàn)簡單介紹一下改造后系統(tǒng)所能完成的控制功能。
一、發(fā)變組系統(tǒng)(含勵磁系統(tǒng)).
該系統(tǒng)包括發(fā)電機、主變、高廠變、兩個500kV開關(guān)、自動準(zhǔn)同期、手動準(zhǔn)同期,自動勵磁調(diào)節(jié)器、備勵感應(yīng)調(diào)壓器、Q7開關(guān)、Q6開關(guān)、QE開關(guān)等。
發(fā)變組控制設(shè)有自動程序控制和手動/頃序控制兩種方式。整套機組啟動前,調(diào)出#1機組電氣一次主系統(tǒng)圖,啟動程序完成后,廠用電切換至高壓廠用工作變。整套機組程序停機前,廠用電切換至啟/備變,完成整套機組程序停機。
在機組啟動前,可通過CRT/鼠標(biāo)選擇窗口,用自動程序控制或手動順序控制進(jìn)行方式選擇,發(fā)電機升壓并列可用以下四種方式中的一種進(jìn)行。
.自動調(diào)節(jié)器升壓,自動準(zhǔn)同期并列(自動程序控制)
?。詣诱{(diào)節(jié)器升壓,手動準(zhǔn)同期并列(手動/頃序控制)
?。謩觽鋭钌龎海詣訙?zhǔn)同期并列(手動順序控制)
?。謩觽鋭钌龎?,手動準(zhǔn)同期并列(手動順序控制)
發(fā)電機并列合閘后,ECS中的斷路器圖標(biāo)發(fā)紅色平光,同期裝置和開關(guān)合閘回路自動復(fù)歸。在ECS接受手動或自動同期指令后,有信號在CRT上顯示,滿足并列合閘條件并經(jīng)運行人員確認(rèn)后,斷路器可允許手動或自動合閘,反之,則閉鎖斷路器合閘回路。
發(fā)變組保護(hù)動作跳閘時,ECS中的斷路器圖標(biāo)發(fā)綠色閃光,待手動復(fù)歸后,即發(fā)綠色平光。
二、高壓廠用電系統(tǒng)
該項功能包括6301開關(guān)、6302開關(guān)、6310開關(guān)、6320開關(guān)等設(shè)備的操作。
高壓廠用電源切換分為自動和手動兩種方式,在CRT畫面上提供有“手動—自動’’切換操作窗口。
當(dāng)ECS系統(tǒng)自動將高壓廠用電源從工作電源正常切換到備用電源,或從備用電源正常切換到工作電源時,均采用先合后斷方式,并用電流作開關(guān)已合的證實,以保證廠用母線不失電。
另外,廠用電源自動切換時,ECS中的廠用斷路器分合閘回路與快速切換同期檢定繼電器互相配合,用軟件與硬件同時保證不發(fā)生非同期合閘。
三、低壓廠用電系統(tǒng)
該項功能包括兩臺低廠變(單臺機組)、低備變等設(shè)備的相關(guān)開關(guān)的操作。
低壓廠用電源切換也同樣設(shè)有自動和手動兩種方式,CRT提供“手動—自動”切換操作窗口。
將低壓廠用電源從工作電源正常切換到備用電源,或從備用電源正常切換到工作電源時,也采用先合后斷方式,并用電流作開關(guān)已合的證實。
四、電氣畫面
電氣畫面采用級聯(lián)方式,從每個系統(tǒng)的操作畫面上,都能按需要再切換到其它系統(tǒng)的操作畫面。
設(shè)備的跳合狀態(tài)在畫面上用不同的顏色區(qū)別,紅色表示合閘狀態(tài),綠色表示斷開狀態(tài)。當(dāng)斷路器事故跳閘時,該斷路器的顯示發(fā)出綠色閃光,直到手動復(fù)歸。主要開關(guān)量都具備事故追憶,主要模擬量的趨勢圖,定子、轉(zhuǎn)子的電流電壓等都能在CRT上直接查看。在裝設(shè)電壓、電流、功率變送器的節(jié)點上都有實時值顯示。
DCS提供以下電氣畫面:
,公用廠用電系統(tǒng)圖(公用系統(tǒng))
?。l(fā)電機—變壓器組系統(tǒng)圖
,發(fā)電機勵磁系統(tǒng)圖
?。畯S用電系統(tǒng)圖
?。?kV系統(tǒng)圖
.#3(#4)機380V工作段
?。?80V保安段系統(tǒng)圖
,直流系統(tǒng)圖
?。畧缶庾之嬅?br />
五、順控功能
對于每一個子組項及相關(guān)設(shè)備,它們的狀態(tài)、啟動許可條件、操作順序和運行方式,均在CRT上有顯示。在手動、順序控制方式下,按照操作步驟,ECS能為運行人員提供操作指導(dǎo)。這些操作指導(dǎo)是以圖形的方式顯示在CRT上的,即按照順序進(jìn)行,顯示下一步將被執(zhí)行的程序步驟,并根據(jù)設(shè)備狀態(tài)變化的反饋信號,在CRT上改變相應(yīng)設(shè)備的顏色。
運行人員通過CRT上的圖形操作指導(dǎo),如果中斷程序的自動執(zhí)行,程序?qū)⒆詣臃祷氐缴弦徊降却钡竭\行人員確認(rèn)程序可以自動執(zhí)行。
控制程序中每一步均通過從設(shè)備來的反饋信號得以確認(rèn),每一步都監(jiān)視預(yù)定的執(zhí)行時間。如果程序未能在約定的時間內(nèi)完成,則發(fā)報警信號,且禁止程序進(jìn)行下去。如果故障消除,在運行人員再啟動后,程序?qū)⒗^續(xù)自動進(jìn)行。
在自動程序控制期間,出現(xiàn)任何故障或運行人員中斷信號,將使正在進(jìn)行的程序中斷并自動回到安全狀態(tài),使程序中斷的故障或運行人員指令將在CRT上顯示。當(dāng)故障排除后,程序控制在確認(rèn)無誤后可繼續(xù)啟動。
程序控制是按命令邏輯順序進(jìn)行的,每步都有檢查。在正常運行時,程序
行至結(jié)束。
同時,運行人員可通過CRT/鼠標(biāo)操作每一個被控對象。
六、操作權(quán)限
ECS系統(tǒng)的操作權(quán)限分為只讀、控制、工程處理和系統(tǒng)管理。
?。哂兄蛔x權(quán)限的操作員只允許觀察當(dāng)前的運行狀態(tài)。
?。刂茩?quán)限操作人員允許進(jìn)行控制操作等。
.工程處理權(quán)限操作人員除了用戶管理之外,有權(quán)觀察和操作。
?。到y(tǒng)管理權(quán)限操作人員,允許有包括用戶管理在內(nèi)的所有權(quán)利。
旦啟動將進(jìn)不論以上四種級別操作人員的任何一種人員對設(shè)備進(jìn)行操作,除操作窗口外,均有確認(rèn)窗口,只有當(dāng)二者都有輸入時,該次操作才能生效。