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DCS控制技术在电气监控中的应用
本文作者 不详 摘自 机电之家


       发电机主开关在热备用状态,发电机满速后,无论是在励磁自动、励磁手动或备励运行中的某一个状态下,一旦发出发电机自动并网指令,发电机都能够根据其所处的状态,自动执行其余的操作,直至并网。
   
    5.2 发电机自动解列逻辑
    发电机正常运行时,将发电机有功降到4MW左右。此时,发电机一旦接受自动解列指令,可以自动将有功、无功降到0,并实现厂用电的自动切换,直到将发电机解列。
   
    5.3 厂用电的自动切换逻辑
     高、低压厂用电能够根据指令实现由工作电源向备用电源或备用电源向工作电源的自动切换。

    5.4 发电机自动励磁和手动励磁的自动切换逻辑    
       发电机可以根据指令实现自动励磁向手动励磁或手动励磁向自动励磁的自动切换。   
       发电机的顺控逻辑设计指导思想,就是将人为操作时需要观察的一些电压、电流、功率、转速和开关的状态等送入D
CS,并增加一些闭锁条件,由DCS进行逻辑判断,实现电压及功率的自我调节和开关的自动操作。
   
      6、DCS控制技术在电气监控应用中应注意的几个问题
   
       6.1 在进行DCS改造后,一部分电气模拟量不再象原来那样,仅仅是一些数据的显示,而是作为逻辑条件,通过变送器,参与一些逻辑控制。如厂用电自投逻辑中的电压、DEH中的有、无功、厂用电切换中的电压、电流等。所以,对于仪表专业人员,必需进行认识上的转变,在进行变送器工作时,应充分注意到对有关逻辑的影响。
   
       6.2 所有电气模拟量均是通过变送器送入DCS的,变送器大多需要外接辅助交流电源,辅助电源应有足够的可靠性,必需经UPS接入。如不经UPS,只是从一般的动力柜选取变送器辅助电源,在该动力柜所在母线故障时,即使备用电源自投再快,由于辅助电源瞬时失电,变送器也无法正常工作,无法保证自投成功。
   
       6.3 在进行DEH改造后,一旦发电机主开关合闸,DEH装置将根据开关辅助接点,判断为机组并网,自动增加5000kW负荷。因此,在进行机组假并试验、带主开关零起升压试验或其它在DEH运行状态下的合主开关试验时,应拆除送于DEH的开关辅助接点,防止机组超速。
   
       6.4 在进行DCS改造后,发电机增、减压操作是由DCS内的软手操通过脉冲来输出进行的。这里应注意软手操与传统的硬手操不同。DCS内的软手操将对按动鼠标的次数予以记忆,按动鼠标多少次,发电机的电压就会增、减多少次。由于发电机的实际增、减压有一定的迟滞时间,在进行发电机升压操作时,可能会因为快速、多次按动鼠标造成发电机过压。为此,在设置增、减压软手操的同时,应设置发电机过压限制。发电机顺控升压逻辑中也应设置发电机过压限制。
   
       6.5 在进行DCS改造后,DCS对一些设备的调节、开关的控制等都是由DCS内的软手操通过脉冲的方式实现的,如发电机顺控、手控增、减压操作、增、减速操作、开关的跳、合闸操作等。除注意6.4中提到的可能出现的操作记忆之外,我们还必须注意脉冲的长短设置,脉冲的长短如果设置不当,可能会存在一些问题。如发电机电压调节,如果系统仍采用电磁励磁调节器或采用的微机励磁调节器没有设置调节步长限制,如果DCS内的调压脉冲设置太宽,则电压的调节幅度可能会很大,影响机组的运行稳定。但对于南瑞励磁公司生产的SAVR-2000励磁调节器则不存在这个问题,因为这种调节器本身设置有调节步长限制,只要调节器本身调节步长设置合适,DCS的脉冲长短则不会影响发电机电压的调整幅度。另外,所有开关的跳、合闸控制也应该注意脉冲长短的设置。如220kV、110kV等高压开关,其跳、合闸速度一般只有几十毫秒或100毫秒左右;即使是一些慢速合闸开关如一些SN2型油开关,其合闸时间也只是600毫秒左右。因此,其跳合闸脉冲一般不要设置太长,只要保证开关有足够的跳、合闸时间即可。否则,则可能出现开关跳跃、烧坏跳、合闸线圈等现象。特别应注意的是一些DW15的低压开关,尽管其型号都是DW15开关,但他们的合闸程序可能存在不同,因此更应该注意合闸脉冲的长短对开关的影响。有的是只要脉冲出现,开关就开始储能合闸;有的在脉冲出现时开始储能,在脉冲消失时才开始合闸。特别是对于后者,如果DCS合闸脉冲太宽,则开关一直保持在储能状态,开关的合闸线圈一直带电,就会烧坏,开关也无法合闸,我厂曾出现过这种情况。
   
       6.6 关于DCS应用的有关规程都是针对热力系统的分散控制,但DCS技术目前已越来越多的应用于电气设备的监控。由于没有相关的规程、规范,在进行电气系统的DCS改造中,有关回路或逻辑的设计,各单位的情况是不同的,而且也可能存在一些问题。如对高压开关的控制,有的单位只是用开关的辅助接点反映开关的状态,这样原来按钮所具备的监视跳、合闸回路功能、控制回路断线功能将不复存在。我厂增加了跳、合闸位置继电器,用跳、合闸继电器的常开接点来反映开关的状态,同时用跳、合闸继电器的常闭接点串联来反映控制回路是否
断线,很好地解决了这些问题。另外,在热力方面的DCS控制有关规程规定中规定,屏蔽电缆屏蔽层应一端接地,而电气二次回路有关规程则规定屏蔽电缆屏蔽层应两端接地,两者之间存在矛盾。所以有关机构或部门应尽快制定DCS控制技术应用于电气监控的相关规程、规定。
   
       6.7 部分电厂、DCS控制开发商现在已将厂用电的备用电源故障切换、同期装置也纳入DCS控制中。根据有关厂家的情况介绍,结合备用电源切换、同期装置的重要情、复杂性,本人认为这些功能最好不要通过DCS来实现,还是以采用专用装置为好。这主要是基于以下考虑:
   
       1)大多数DCS开发商的开发人员并不是这些方面的专业研究人员,他们对厂用系统、同期系统在故障情况、异常情况及其他各种情况下有关电气量的变化规律研究并不太多,只是根据电厂专业人员提供的逻辑关系、电气量之间的关系,通过软件予以实现。这样往往只是实现了这些装置的一些基本功能,在一些很特殊的情况下,往往难以满足要求。如厂用系统的切换装置,只是实现了原来的备用电源自投功能,其可靠性与目前在系统内广泛使用的快切装置相比,不可同日而语。厂用电源应该以采用快切装置为好。
   
       2)鉴于同期装置、快切装置的重要性和复杂性,这些装置在广泛应用于系统之前,一般应经过动模试验、专家鉴定、挂网试运行、入网许可等程序,网内推广应用的产品应该是非常成熟、可靠、经过考验的产品。但DCS开发商所开发的一些备用电源切换、同期并网卡件一般未经过上述程序,如果稍有疏忽,一旦产生问题,其造成的损失将难以估量。
   
       3)同期装置、快切装置一旦成型,其内部回路或程序将相对固定,经调试合格后,一般不会存在变化的可能。但一些DCS开发商所开发的备用电源切换、同期并网卡件的逻辑组态及相关回路对一些DCS工程师站管理专业人员是开放的。而电厂DCS的管理一般由热工人员管理,由于他们对这些装置的重要性或特点了解不多,如果出现某些失误也可能出现一些严重的问题。
   
       综上所属,本人认为厂用电源应该以采用快切装置为好。同期装置应以选用专用的同期装置,来把住最后的关口,防止重大事故的发生。

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