火電廠(chǎng)循環(huán)水泵監控系統應用

江西電力第32卷2008年第1期文章編號:1006 -348X(2008)01 -044-0火電廠(chǎng)循環(huán)水泵監控系統應用楊小言,高松(江西中電電力工程有限責任公司景德鎮分公司)摘要:以一火電廠(chǎng)循環(huán)水泵監控系統改造為例,介紹以PLC邏輯控制為主體的循環(huán)水泵監控系統在火電廠(chǎng)的實(shí)際應用。監控系統用PLC內部邏輯取代繁瑣的電氣硬接線(xiàn)聯(lián)鎖,大大降低了電氣故障的發(fā)生機率。邇過(guò)改造前后的效果比對揭示了PLC與DCS相結合的控制方式更加適應于多段廠(chǎng)用電系統方式下循泵系統的運行要求。關(guān)鍵詞:循環(huán)水泵;監控系統;PLC;邏輯;改造中圈分類(lèi)號:TM621.6文獻標識碼:BAbstract: This paper took the reform of circulating water pump monitor system 幽an example to introduced theapplication of the monitor system based on PLC logic control in thermal power plant. The system applied PLC intemallogic instead of complicated ecric cable connection iterlock. Therefore, he probability of etrie fault was reduced.Moreover by comparing efect of pre- reform with that of post- reform, the paper showed that the control model combinedPIC and DCS was more aplcable to the operation of circulating water pump in muli- segment auxiliary power system.Key Words: circulating water pumps ;monitor system;PLC ;logic ;reform電實(shí)際狀況，而啟動(dòng)的備用泵恰好是處于故障段的0引言廠(chǎng)用電系統,備用泵還是無(wú)法正常啟動(dòng)。循環(huán)水泵是火力發(fā)電廠(chǎng)的重要公用輔機之一,如果將5號臺泵全部進(jìn)行電氣硬接線(xiàn)的聯(lián)鎖,其冷卻水流量是影響汽輪機真空度的主要因素。但將造成控制回路非常復雜,故障點(diǎn)增多,而且過(guò)多、是由于循環(huán)水泵一方面容量大，另一方面為保證廠(chǎng)過(guò)長(cháng)的導線(xiàn)可能因干擾導致誤動(dòng)。即便用硬接線(xiàn)實(shí)用電容量的平衡,循環(huán)水泵- -般分布在廠(chǎng)用電的各現了事故跳泵的簡(jiǎn)單聯(lián)鎖，也無(wú)法迅速判讀備用泵段,從而造成循環(huán)水泵聯(lián)鎖控制困難,因而循環(huán)水泵自投是否成功。的控制歷來(lái)是火電機組中的一個(gè)難題。因此,對循原控制回路無(wú)事故追憶功能，發(fā)生事故后無(wú)法環(huán)水泵進(jìn)行監控改造也就非常必要和緊迫。迅速、準確的判斷事故發(fā)生當時(shí)的情況，是否誤操作、誤操作的時(shí)間、是否電機保護跳閘、是否過(guò)電流、1改造 前狀況過(guò)電流具體的數值等。景德鎮電廠(chǎng)共有5臺循環(huán)水泵(以下簡(jiǎn)稱(chēng)循原“1.2.3號循環(huán)泵控制屏”在水泵房控制室泵)，其中1號.3號循泵電源分別取自6kVI、I外，原熱工保護報警儀和溫度巡測儀在控制室外面段，由50 MW機組提供廠(chǎng)用電,2號循泵取自6 kV的“循泵熱工保護盤(pán)”上,加之外面噪聲大,報警的鈴V段,由150 MW機組提供廠(chǎng)用電,4號、5號循泵電聲經(jīng)常無(wú)法聽(tīng)到,運行人員監控十分不便。源分別取自6kVM、IV段,由125 MW機組提供廠(chǎng)五臺循泵出口蝶閥與相應的循泵之間有電氣硬用電。1 .3號循泵原設有硬接線(xiàn)聯(lián)鎖回路,4、5號循接線(xiàn)的聯(lián)鎖功能。當循泵開(kāi)時(shí),對應的蝶閥也開(kāi)啟，泵原設有硬接線(xiàn)聯(lián)鎖回路,2號循泵沒(méi)有硬接線(xiàn)聯(lián):但當機械接點(diǎn)接觸不好的時(shí)候，它們之間的聯(lián)鎖也鎖回路。在不同的水溫情況下,運行工況有所不同,將不可靠。有可能1.3號循泵同時(shí)運行或者4.5號循泵同時(shí)運原循泵出口蝶閥只有一路電源，當該路電源保行。因此可能出現當一臺或多臺循泵跳閘時(shí)其他泵險斷中國煤化工運時(shí)對應的蝶閥無(wú)法自投,循泵房值班人員又無(wú)法了解機組及廠(chǎng)用無(wú)法正常運行。:YHCNMHG收稿日期:007-08-21作者簡(jiǎn)介:楊小言(1971-),男,工程師,從事電氣自動(dòng)化廈管理工作。江西電力第32卷2008年第1期45取樣,開(kāi)關(guān)量點(diǎn)大多進(jìn)入PLC中,循泵和電動(dòng)門(mén)、排2改造后狀況水泵的控制邏輯,全部組態(tài)在PLC中。改造采用的是西門(mén)子自動(dòng)控制系統。監控系統聯(lián)鎖控制方面則采用設定一個(gè)總聯(lián)鎖開(kāi)關(guān),四在中央控制室內設有一套上位計算機,用于對整個(gè)種聯(lián)鎖運行分模式的邏輯。運行人員根據當時(shí)循泵過(guò)程控制進(jìn)行實(shí)時(shí)的可視化的監控。它具備可視化的工作狀態(tài)和需投人聯(lián)鎖備用水泵的數量，進(jìn)行運遠程監控、信息量集中再現、實(shí)時(shí)和歷史數據處理、行模式的選擇。實(shí)時(shí)報警和歷史報警記錄等功能,真正實(shí)現了控制當發(fā)生一臺泵跳閘(如3號泵)時(shí),系統采用輪安全可靠,操作靈活方便,信息完整充分的現代化控循的方式按2.3.4.5.1號循泵的順序進(jìn)行循環(huán)檢制需求。西門(mén)子S7-300PLC作為主控制器,將各個(gè)測，如2號泵處于正常狀態(tài)且無(wú)檢修掛牌,此時(shí)2號I/0站采集來(lái)的數字量或模擬量信息經(jīng)過(guò)處理后傳泵將自投,如2號泵有問(wèn)題或檢修掛牌,將檢測4號送到系統操作站,使系統操作員站可看到系統所有泵,如4號泵已在運行將繼續檢測1號泵，如正常，設備的工作狀態(tài)及各種工藝參數，同時(shí)可以處理、執則1號泵將自投。循泵主控畫(huà)面圖2所示。循泵啟動(dòng)行來(lái)自系統操作站的各種控制指令和參數設置指成功后,系統檢測是否滿(mǎn)足運行模式的選擇,如成功令。主控站是有雙冗余設計的自動(dòng)化系統,具有可切則停止聯(lián)啟其余各泵,不成功則繼續輪循,直至完全換的結構，在故障事件發(fā)生時(shí)自動(dòng)無(wú)擾動(dòng)地切換到滿(mǎn)足事先設定的聯(lián)鎖要求。備用單元，自動(dòng)化系統的可靠性大大提高,因此,不會(huì )發(fā)生部件的一個(gè)或多個(gè)故障或失效而造成自控系統全線(xiàn)癱瘓。中央主站由西門(mén)子的PLC系列S7-300加一個(gè)■①①①就地的遠程I/0子站組成，如圖1所示。CPU主站的機架上有兩套CPU,兩套電源模塊和兩套通訊模塊組成。兩套CPU有專(zhuān)門(mén)的冗余軟件來(lái)完成兩套CPU之間的切換,每套CPU通過(guò)內嵌的通訊接口和遠程I/0保持通訊。HMI工程師站名MPI總結團2循泵主控畫(huà)面S7-300冗余主站S7-300熱備站五臺循泵具體邏輯如下:當循泵正常運行過(guò)程五金連續中,一臺或兩臺泵跳閘后,根據運行人員選擇的運行PROFIBUS _DP總線(xiàn)模式自投一臺或多臺備用泵,并增加了循泵已故障的1O滿(mǎn)足條件。循泵已故障的滿(mǎn)意條件為:當發(fā)出循泵開(kāi)D1:64 D0:48指令,在5s后沒(méi)有收到循泵開(kāi)到位信號;當循泵啟動(dòng)15s后,電流大于300 A,即判斷為故障;當循泵圖1 PLC冗余配置檢修開(kāi)關(guān)置于檢修檔時(shí)即判斷為故障;當循泵跳閘每個(gè)遠程V0子站上含有兩塊I/0子站的通訊后,即判斷為故障;循泵與蝶閥聯(lián)鎖時(shí),當循泵啟動(dòng)模塊,分別對應一套CPU。當任意一套CPU出現故后,蝶閥沒(méi)有開(kāi)啟,也將判斷為故障。障切換到另一套CPU時(shí),兩套I/0子站上的通訊模3改造后的優(yōu)點(diǎn)塊也會(huì )作出相應的切換。同時(shí),子站上的模塊之間通過(guò)背板的總線(xiàn)相互聯(lián)接并直接和通訊模塊聯(lián)接中國煤化工;消了電氣的硬接的，所以任何一塊模塊的拆換不會(huì )影響到其余的模線(xiàn),YHCNMHG因為有兩個(gè)PLC央。進(jìn)行雙通道冗余配置,不存在通訊不暢現象,因此消數據采集通過(guò)遠程I/0對溫度、壓力、電流進(jìn)行除了死機的隱患，工控機的重啟也不會(huì )影響運行設46江西電力第32卷2008年第1期備的狀態(tài)。用泵因某種原因自投不成功時(shí)，后備備用泵還能繼(2)改造后的邏輯條件更為成熟、周密。如當要續進(jìn)行自投，不至于當一臺備用泵自投不成功時(shí)而開(kāi)蝶閥時(shí)，出口蝶閥15ε內位置沒(méi)有發(fā)生從1至0出現停機事故的發(fā)生。蝶閥的雙電源自投裝置也是的變化,就認為出口蝶閥沒(méi)有開(kāi)起來(lái),必須聯(lián)鎖跳對該項目的一個(gè)亮點(diǎn)，它能保證當其中一段電源失電應的循泵,同時(shí)聯(lián)鎖啟動(dòng)其他備用泵;又如開(kāi)循泵的情況下，自投到另- -段電源上,保證了蝶閥的正確時(shí)，如果在規定的時(shí)間內循泵啟動(dòng)的電流恢復不到動(dòng)作。正常值,就認為循泵工作不正常,應跳該泵,而聯(lián)啟5應用情況其他備用泵等等。這些控制邏輯都是硬接線(xiàn)難以實(shí)現的。通過(guò)一年的連續運行，系統運行穩定可靠,極大(3)進(jìn)行了蝶閥雙電源切換的改造。用兩路電減輕了運行人員監盤(pán)的勞動(dòng)強度，設備運行的可靠源給出口蝶閥供電, -路取至50 MW機組廠(chǎng)用電,一性得到了大大的提升。從投入運行到現在共發(fā)生三路取至125 MW機組廠(chǎng)用電。當運行在50 MW機組次循泵異常,均得到正確的備用泵聯(lián)鎖控制自投:廠(chǎng)用電消失，電源會(huì )自動(dòng)切換至125MW機組廠(chǎng)用(1)2005年7月26日:當時(shí)運行狀況為兩臺電的那一路反之也同樣。從而保證了出口蝶閥不會(huì )125 MW機組及一臺50 MW機組帶250 MW負荷,因電源消失而不能關(guān)閥的問(wèn)題。1.4、5號循泵處于運行位置,3號泵處于備用位置,2(4)發(fā)生事故后,可以及時(shí)進(jìn)行事故追憶,查出號泵處于檢修位置。上午7點(diǎn)35分4號循泵故障跳開(kāi)關(guān)量或模擬量點(diǎn)的趨勢。閘,按事先邏輯中的輪循2.3.4.5.1號的次序,3號由于循泵屬于公用系統,不可能全部停下來(lái)讓泵自投成功。檢修人員進(jìn)行帶循泵開(kāi)關(guān)進(jìn)行調試。為能夠最大程(2)2005年11月27日:當時(shí)運行狀況為兩臺度的保障此次改造質(zhì)量,進(jìn)行了用繼電器組合來(lái)模125 MW機組帶200 MW負荷,1.2、4號循泵處于運擬循泵跳合閘及聯(lián)鎖、故障等各種情況,并試驗了如行位置,5號泵處于備用位置,3號泵處于檢修位置。果工控機發(fā)生死機的情況整個(gè)系統沒(méi)有發(fā)生異常。中午12時(shí) 15分因6kVV段廠(chǎng)用電失電,2號泵跳閘,5號泵自投成功。4改造后的效果(3)2005年12月17日:當時(shí)運行狀況為兩臺當前國內外火電廠(chǎng)循泵的控制還大都處于電125 MW機組及一臺150 MW機組帶300 MW負荷，氣硬接點(diǎn)聯(lián)鎖控制的方式，少數由PLC方式控制, .1、4號循泵處于運行位置,2.5號泵處于備用位置,3但不具備可視化遠程監控、信息量集中再現、實(shí)時(shí)號泵處于檢修位置。中午12時(shí)35分4號循泵因電和歷史數據處理、實(shí)時(shí)報警和歷史報警記錄等功機電纜頭發(fā)熱導致兩相短路,差動(dòng)保護動(dòng)作跳泵,2能,不能對事故追憶進(jìn)行查詢(xún),從而加大了事故分號泵自投成功。當時(shí)3.4.5 號三臺機組正在運行,1析的難度。號循泵功率為1000kW,不能滿(mǎn)足三臺機組運行的景德鎮電廠(chǎng)通過(guò)此項目的改造,不僅機組的安需要,如果自投不成功,將會(huì )造成機組停運。全運行得到了保證,而且所有溫度、電流信號都上傳6結語(yǔ)到了CRT上,能很方便的監視各臺循泵的運行狀況。當循泵事故跳泵后,一方面能在第一時(shí)間內進(jìn)景德鎮電廠(chǎng)循環(huán)水泵監控系統改造成功后,增行聯(lián)鎖啟備用泵，同時(shí)能在CRT.上進(jìn)行事故的追加了機組穩定運行的安全系數，在目前用電形勢緊憶,從而迅速準確的判斷出事故發(fā)生的原因。聯(lián)鎖張的前提下，為社會(huì )用電和地區經(jīng)濟發(fā)展提供了?？刂七壿嬆苷嬲龑?shí)現備用泵靈活自投,當第一臺備我國首座海上風(fēng)電站并網(wǎng)發(fā)電由中國海洋石兆瓦永磁直驅風(fēng)力發(fā)電機組,鋪設了一條5公里長(cháng)的海底油總公司自主設、建造安裝的國內首座海上風(fēng)力發(fā)電站于電纜至緩中36- -1油田的中心平臺。項目投產(chǎn)后,單機發(fā)2007年11月28日正式并網(wǎng)發(fā)電。這也是世界范圍內海上中國煤化工銷(xiāo)耗量1 100噸/風(fēng)力發(fā)電機組向海油平臺供電并實(shí)現商業(yè)化運行的首例。年,折二每年減排二氧化碳該海上風(fēng)力發(fā)電站位于離岸70公里的渤海綏中36-0HCNMHG1油田，在油田30米水深的一一個(gè)導管架上安裝了一臺1.5