國產(chǎn)300MW汽輪機(jī)ETS系統(tǒng)通訊改造實(shí)踐

曾振任

【摘要】 某電廠2×300MW國產(chǎn)汽輪機(jī)為上海電氣集團(tuán)股份有限公司生產(chǎn)的設(shè)備，原設(shè)計(jì)的ETS系統(tǒng)并沒有保護(hù)投退功能，并且在DCS上無法監(jiān)視其狀態(tài)，不利于對(duì)其參數(shù)的監(jiān)視。本論文介紹實(shí)現(xiàn)ETS保護(hù)投退的方法，以及如何實(shí)現(xiàn)與DCS的通訊。

【關(guān)鍵詞】 ETS 觸摸屏 保護(hù)投退

汽輪機(jī)危急遮斷系統(tǒng)即ETS，是汽輪機(jī)最重要的保護(hù)系統(tǒng)，所以它的可靠性和安全性是至關(guān)重要的。某電廠#5，#6機(jī)與ETS通訊的Pro-face觸摸屏利用在ETS狀態(tài)點(diǎn)監(jiān)控中，利用modbus 485 通訊協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。原設(shè)計(jì)不帶投退保護(hù)功能， ETS系統(tǒng)的保護(hù)投退必須通過ETS柜短接或解線來實(shí)現(xiàn)，這造成投退保護(hù)麻煩并容易出現(xiàn)誤操作。如退保護(hù)時(shí)稍不注意，就會(huì)解錯(cuò)線；投保護(hù)時(shí)，不能觀察到實(shí)際信號(hào)存在與否，容易造成誤操作，導(dǎo)致ETS動(dòng)作發(fā)生汽機(jī)跳閘事故。而且在DCS上無法監(jiān)視ETS所有的狀態(tài)，不利于對(duì)其參數(shù)的監(jiān)視。

一、增加ETS保護(hù)投退按鈕

原ETS的PLC程序已預(yù)留投退保護(hù)的開關(guān)量程序，即在不改動(dòng)ETS程序的情況下，在pro-face觸摸屏上增加保護(hù)投退程序與按鈕畫面， pro-face觸摸屏通過modbus 485 通訊協(xié)議進(jìn)行讀寫ETS的PLC程序，實(shí)現(xiàn)保護(hù)投退功能。畫面如圖1.1。一共增加EH油壓低保護(hù)、潤滑油壓低保護(hù)、真空低保護(hù)、軸向位移保護(hù)、軸振保護(hù)、差脹大保護(hù)、鍋爐MFT、發(fā)電機(jī)保護(hù)、DEH停機(jī)、旁路、高排壓比低保護(hù)、高排溫度高保護(hù)、遙控8、遙控10、高排壓力高保護(hù)等15個(gè)保護(hù)的投退功能，同時(shí)設(shè)置進(jìn)入操作畫面的密碼，確保操作的安全性。

二、實(shí)現(xiàn)ETS與DCS間的通訊

DCS系統(tǒng)采用北京國電智深控制技術(shù)有限公司生產(chǎn)的DEPF-NT分散控制系統(tǒng)。為了能在DCS上增加監(jiān)視ETS各個(gè)輸入輸出點(diǎn)，確保投退保護(hù)正確，實(shí)現(xiàn)了ETS和DCS的通訊。

在DCS讀ETS數(shù)據(jù)只是作為輔助監(jiān)視手段，為了節(jié)省成本，直接增加了31號(hào)虛擬DPU，利用MODBUS TCP/IP通訊協(xié)議，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。如圖2.1

三、糾正首出遮斷信號(hào)誤報(bào)

當(dāng)在Pro-face上投退保護(hù)后，首出的遮斷狀態(tài)就會(huì)出現(xiàn)誤報(bào). 從ETS邏輯圖3.1上看出，在原ETS程序上，首出信號(hào)的觸發(fā)沒有增加投退保護(hù)信號(hào)的閉鎖。即保護(hù)已經(jīng)退出，保護(hù)信號(hào)觸發(fā)后，保護(hù)雖然沒有動(dòng)作，但首出信號(hào)會(huì)錯(cuò)誤地以為保護(hù)已動(dòng)作，從而記錄下來，機(jī)組重新掛閘方能復(fù)位。以致首出信號(hào)無法記錄真正的保護(hù)動(dòng)作。

首出遮斷不準(zhǔn)確，容易造成運(yùn)行人員的誤判。在DCS上組態(tài)解決此問題，先是用DCS邏輯組態(tài)翻譯PLC首出邏輯，即用DCS讀過來的ETS輸入信號(hào)進(jìn)行重新組態(tài)，然后在DCS上修正邏輯，增加保護(hù)投退的閉鎖條件：當(dāng)保護(hù)退出來時(shí)，投退信號(hào)為0，閉鎖首出遮斷起作用，從而糾正ETS首出遮斷誤報(bào)。組態(tài)中需要用SR觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)PLC程序中的自鎖，而R腳接由AST壓力開關(guān)產(chǎn)生的20s的脈沖信號(hào)的復(fù)位信號(hào)。

四、投退保護(hù)注意事項(xiàng)

（1）為了防止誤操作，投退保護(hù)操作完畢后，要確認(rèn)投退保護(hù)按鍵與投退狀態(tài)燈顏色一致。

（2）為了防止誤操作，運(yùn)行人員在投退保護(hù)前，先打開保護(hù)投退與輸入信號(hào)狀態(tài)操作面板。此面板增加了保護(hù)投退狀態(tài)燈，紅色表示保護(hù)已投入，綠色表示保護(hù)已退出。觀察是否滿足投退保護(hù)的條件，如EH油壓低狀態(tài)燈為紅，說明跳閘信號(hào)存在，如投進(jìn)保護(hù)，就會(huì)導(dǎo)致跳機(jī)事故！

五、總結(jié)

5.1優(yōu)點(diǎn)

（1）在觸摸屏和DCS上都可以觀察到是否滿足投退保護(hù)的條件。

（2）Pro-face上投退保護(hù)比在ETS柜直接接線投退保護(hù)方便和可靠。

5.2缺點(diǎn)

在退出保護(hù)的狀態(tài)，當(dāng)該保護(hù)的跳機(jī)信號(hào)過來時(shí)，仍然會(huì)首出遮斷報(bào)警，這導(dǎo)致了首出遮斷報(bào)警不準(zhǔn)確！因原ETS程序不建議修改，所以在觸摸屏上無法消除此缺點(diǎn)。

5.3 效果總結(jié)

經(jīng)過了此改造，某電廠在節(jié)省成本情況下，用DCS中的虛擬DPU讀取了ETS數(shù)據(jù)，并且對(duì)其進(jìn)行邏輯組態(tài)和修正，實(shí)現(xiàn)了DCS對(duì)ETS的監(jiān)視。

在Pro-face上增加了保護(hù)投退功能，提高了ETS保護(hù)投退的可靠性和安全性。