DCS熱控自動化安裝調(diào)試要點分析

胡松波

（大唐國際發(fā)電股份有限公司北京高井熱電廠，北京 100041）

DCS熱控自動化安裝調(diào)試要點分析

胡松波

（大唐國際發(fā)電股份有限公司北京高井熱電廠，北京 100041）

熱控自動化技術(shù)是火電廠中電力能源生產(chǎn)中常用的重要技術(shù)，相關(guān)設備的安裝以及調(diào)試工作，是保證安全生產(chǎn)運營的重要條件。基于此，文章對DCS熱控自動化中的安裝要素以及調(diào)試中需要注意的問題進行分析。

DCS；熱控自動化技術(shù)；安裝調(diào)試要點；火電廠；電力能源生產(chǎn)

1 DCS熱控自動化應用現(xiàn)狀

目前而言，火電廠中的熱控自動化技術(shù)的應用主要體現(xiàn)在對于整套機組以及輔助項設備等的有效性自動控制，通過機組對生產(chǎn)狀況的感知，對生產(chǎn)要素進行自動調(diào)節(jié)，實現(xiàn)安全生產(chǎn)的目的。火電廠中的熱控自動化通常由檢測設備、執(zhí)行裝置以及控制系統(tǒng)組成。該系統(tǒng)還具備自動保護、報警、檢測以及控制的功能。由于自動化技術(shù)在生產(chǎn)中具有一定的優(yōu)勢，因此在火電廠中使用熱控自動化技術(shù)具有廣闊的前景。這種技術(shù)對設備的要求比較高，因此重視安裝技術(shù)以及相關(guān)的調(diào)試工作才能保證生產(chǎn)的安全性以及穩(wěn)定性。同時就DCS技術(shù)而言，還應該做出進一步的研究，加強對生產(chǎn)環(huán)節(jié)的監(jiān)控作用，保證該項技術(shù)在火電廠中能夠更好地為生產(chǎn)服務。

2 DCS熱控自動化的安裝

對DCS熱控自動化進行安裝時，主要體現(xiàn)在以下方面：自動監(jiān)控點的設置、電源的安裝、接地的安裝以及安裝環(huán)境的檢查與審核。

2.1 DCS自動監(jiān)控點的設置

通過利用計算機可以對實時的數(shù)據(jù)進行采集和管理，單元機組通過使用DCS實現(xiàn)機、爐、電等的集中控制，在輔助車間對灰塵、煤以及水等進行監(jiān)控點的設置，使用DCS的輔助性控制系統(tǒng)進行煤的運輸。

2.2 DCS電源安裝

電源的安裝需要保證配置可以實現(xiàn)正常的切換以及使用，從而使熱控系統(tǒng)可以更加穩(wěn)定地運行。對此，相關(guān)的火電廠應該根據(jù)自身的特點進行電源的安裝工作。同時加強對用電安全觀念的重視，將責任落實到相關(guān)的人員身上，確保系統(tǒng)可以安全穩(wěn)定運行，提高生產(chǎn)效率。

2.3 DCS接地安裝

具體接地安裝時，保證接地系統(tǒng)具有一定獨立性，在設備以及供電線路發(fā)生異常時，接地系統(tǒng)可以迅速將電路中的電流傳給大地，避免對機器以及人員的傷害。接地安裝的結(jié)果是改善了系統(tǒng)設備工作的安全性，同時對設備的運行環(huán)境進行改良，增強對外界的抗干擾能力。由于DCS熱控自動化產(chǎn)品具有科技含量高、智能性高等特點，因此也具有成本較高的特點，使用接地安裝可以起到有效保護設備的作用，同時提高系統(tǒng)運作的穩(wěn)定性以及安全性。此外，單獨接地也可以為信號提供有效的屏蔽連接點，如此便能夠?qū)ν饨缧盘柛蓴_進行避免，所以使用有效的接地形式可以確保熱控自動化設備的安全運行。系統(tǒng)接地時，需要進行接地測試，保證接地測試的結(jié)果能夠滿足DCS生產(chǎn)廠商對于接地的要求。

2.4 現(xiàn)場設備的安裝與調(diào)試

現(xiàn)場設備安裝應按照DL 5190.4-2012電力建設施工技術(shù)規(guī)范要求，而現(xiàn)場的驗收按照DL 5210.4-2009電力建設施工質(zhì)量驗收及評價規(guī)程完成。現(xiàn)場設備的調(diào)試是對設計和安裝的檢驗。

3 DCS熱控自動化的調(diào)試

安裝之后的調(diào)試工作也是重要的環(huán)境，確保調(diào)試成功之后才可以正式投入使用。其中調(diào)試的主要內(nèi)容包括靜態(tài)調(diào)試、動態(tài)調(diào)試、邏輯問題處理以及系統(tǒng)缺陷的調(diào)試。

3.1 DCS熱控自動化的靜態(tài)調(diào)試

靜態(tài)調(diào)試的主要內(nèi)容又可以分為三個方面：受電的檢測、模件的測試以及傳動試驗。

3.1.1 受電檢測。目的是防止對自動化系統(tǒng)的中央處理器、模件以及主機等構(gòu)件造成損害。在調(diào)試過程中必須按照相關(guān)的流程以及規(guī)則，對線路的絕緣性能以及接地電阻進行審查，保證系統(tǒng)的安全性以及可靠性。進行實際的受電啟動之前，需要對整個設備安裝進行檢查，特別是對電纜和盤柜等設備的檢查。另外，針對一些細節(jié)方面的檢查也必須要重視，如測試絕緣電阻、接地電阻以及電源開關(guān)位置等工作。若缺乏全面且深入的檢查，便會導致熱控自動化設備受電時卡件處理器破損，甚至會影響主機運行質(zhì)量。分散控制系統(tǒng)受電的過程中，其送電對象為總電源柜。針對回路數(shù)量較多的情況，供電電源必須要對其進行反復切換試驗，務必要保證試驗合格，隨后方可對其他機柜進行供電。需要特別注意的是，當其中的某個部分受電出現(xiàn)錯誤，便要馬上停止供電，直至查明原因之后才能繼續(xù)供電。

3.1.2 模件測試。由于外回路中的強電導致模件發(fā)生損壞，是使用中常見的一類問題。為避免模件發(fā)生損壞，應該在模件進行正式調(diào)試之前對其外圍電路進行全部斷開操作，然后按步驟進行調(diào)試，調(diào)試結(jié)束后，及時退出模件。

3.1.3 傳動試驗。在進行傳動試驗之前，應該對端子柜和外回路的電路連接進行檢查，同時使用萬用表對相關(guān)模件進行功能檢查，保證沒問題之后，開始傳動試驗。對于沒有進行傳動試驗的模件應該進行標記。傳動試驗分為靜態(tài)傳動、動態(tài)傳動、整套調(diào)試。DCS各系統(tǒng)傳動大致包括如下系統(tǒng)：SCS（機組順控系統(tǒng)）、MCS（模擬量控制系統(tǒng)）、ECS（電氣順控系統(tǒng)）、DAS（數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）、BPS（旁路控制系統(tǒng)）、DEH（汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)）、TSI（主機監(jiān)視系統(tǒng)）、ETS（主機保護系統(tǒng)）、FSSS（鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)）、AGC（自動發(fā)電量控制）、RB（RUN BACK）等系統(tǒng)。

第一，DAS系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要完成以下功能：顯示（包括概貌顯示、趨勢顯示、報警顯示、操作指導顯示等）；記錄（包括SOE記錄等）；事故追憶；報表打印。

第二，SCS系統(tǒng)。包括鍋爐順控系統(tǒng)所有馬達、電動門、電磁閥的單操、聯(lián)鎖、保護及功能組的調(diào)試。

第三，ECS系統(tǒng)。包括啟備變、勵磁系統(tǒng)、10kV廠用快切裝置、10kV段工作、備用進線斷路器、主變高壓側(cè)斷路器、有載調(diào)壓開關(guān)、啟備變高壓側(cè)隔離開關(guān)、保安PC、UPS系統(tǒng)、110V直流系統(tǒng)、220V直流系統(tǒng)、公用電源系統(tǒng)、自動準同期等。

第四，MCS。對所有的控制系統(tǒng)控制框圖及組態(tài)圖進行正確性檢查。包括：一次設備檢查，對模擬量控制系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)進行遠方操作試驗；控制系統(tǒng)開環(huán)試驗；控制系統(tǒng)動態(tài)試驗。

第五，F(xiàn)SSS系統(tǒng)。包括鍋爐FSSS所有馬達、電動門、電磁閥的單操、聯(lián)鎖、保護及功能組的調(diào)試。

第六，BPS旁路控制系統(tǒng)。自動狀態(tài)下，當汽輪機機組發(fā)生事故時，旁路系統(tǒng)應壓力目標值應能自動跟隨協(xié)調(diào)系統(tǒng)當前壓力并調(diào)整參數(shù)，加快機組的重新啟動。

第七，RB（RUN BACK）。檢查機組主要輔機發(fā)生故障時，機組快速降負荷，維持鍋爐允許出力的能力。

第八，DEH系統(tǒng)。DEH主要控制汽輪機轉(zhuǎn)速和功率，即從汽機掛閘、沖轉(zhuǎn)、暖機、進汽閥切換、同期并網(wǎng)、帶初負荷到帶全負荷的整個過程，通過TV、GV、IV和RSV實現(xiàn)，同時具備防止汽機超速的保護邏輯。

第九，ETS系統(tǒng)。ETS（EMERGENCY TRIP SYSTEM）是汽輪機危急跳閘系統(tǒng)的簡稱。用以監(jiān)視汽輪機的某些參數(shù)，當這些參數(shù)超過其運行限制值時，ETS觸發(fā)AST電磁閥失電，卸掉AST油。兩路信號確保關(guān)閉全部汽輪機蒸汽進汽閥門，以保證汽輪機安全運行。

第十，TSI系統(tǒng)。用來監(jiān)視汽輪機本體的振動、軸位移、脹差、缸脹、鍵相等重要參數(shù)。

第十一，機組大鎖。機爐電大連鎖是DCS的一部分，其調(diào)試范圍包括鍋爐、汽機、電氣系統(tǒng)之間保護信號的傳遞，保護邏輯動作的正確性；所有分系統(tǒng)報警、首出功能等。

第十二，AGC系統(tǒng)。AGC功能是指中調(diào)直接調(diào)度和控制機組的負荷，以滿足電網(wǎng)調(diào)頻及調(diào)峰的需要。實驗目的是檢驗機組是否具備自動調(diào)頻及調(diào)峰能力，同時檢驗及優(yōu)化模擬量控制系統(tǒng)控制參數(shù)，使機組具有較強的適應負荷變化的能力。

3.2 DCS熱控自動化動態(tài)問題調(diào)試

DCS熱控自動化動態(tài)常見以下問題：

3.2.1 DCS死機、黑屏、示值不變化、畫面操作失效等系統(tǒng)故障。配合DCS廠家檢查電源回路、通訊環(huán)路是否正常；檢查控制器、I/O模件狀態(tài)是否正常；檢查SCS的控制器及通訊環(huán)路的負荷率，不得超過DL/T 659在線驗收測試規(guī)程的規(guī)定。

3.2.2 單體調(diào)試。考慮現(xiàn)場設備安裝中線路、接地、氣路、電路等問題，接線的準確性，氣壓的合理性，接地的牢固程度等均會對系統(tǒng)的正常性運行造成一定影響。針對些問題，需要依靠技術(shù)人員的控制降低信號的干擾，從而解決問題。

3.2.3 機柜帶電后，一次元件在就地沒有安裝好的情況下，容易造成控制柜模件短路。需要在回路檢查完成前，將外部信號斷開，防止強電串入機柜，確保控制柜內(nèi)模件安全。

3.2.4 控制信號的屏蔽接地故障，會導致系統(tǒng)抗干擾能力降低，引起信號突變，危害機組安全運行。要在熱控調(diào)試期間，加強熱控接地系統(tǒng)的檢查測試，保持嚴格意義上的單點接地。

3.2.5 邏輯強制存在的風險。在調(diào)試期間，所有的強制邏輯操作應實現(xiàn)充分考慮可能引起的其他誤動、拒動的可能性，并做好詳細記錄。調(diào)試完畢，及時恢復原組態(tài)。

第一，在應用分散控制系統(tǒng)設備的軟件時，一定要及時做好備份，并記錄一些極小的改動。如果需要進行數(shù)據(jù)庫修改等較大的改動，則需要將數(shù)據(jù)備份于工程站，且還要具備其他的備份盤。

第二，在試驗系統(tǒng)的軟件功能時，一定不能遺漏，應全面檢查試驗軟件，尤其應對其功能和各級權(quán)限實行特殊檢查。此外，還要規(guī)范分散控制系統(tǒng)的應用軟件管理，對于軟件的修改、更新和升級等行為，都需要經(jīng)過相關(guān)責任人的審批和授權(quán)且做好備份。值得注意的是，對于一些沒有經(jīng)過測試的軟件，嚴禁私自下載、安裝到分散控制系統(tǒng)中使用。

第三，對于分散控制系統(tǒng)中熱工保護投退環(huán)節(jié)的維護管理，必須嚴格執(zhí)行工作票制度。如果需要檢修某一運行中的設備，必須采取正確的隔離措施，防止相關(guān)設備出現(xiàn)連鎖反應。

4 結(jié)語

綜上所述，使用DCS熱控自動化設備可以改善火電廠的運營情況以及生產(chǎn)能力。其中設備的安裝以及調(diào)試是保證設備穩(wěn)定工作的重要基礎(chǔ)，因此必須就設備的特點進行一定的分析，重視其中的安裝調(diào)試工作，保證安全、穩(wěn)定作業(yè)，改善生產(chǎn)效率，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

[1]李勁達．火力發(fā)電廠電氣-熱控一體化控制技術(shù)[J]．科技創(chuàng)新，2017，（10）.

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[3]趙百荒．電廠熱控儀表的故障及預防措施[J]．電站系統(tǒng)工程，2014，（1）.

[4]張麗．基于電廠熱控調(diào)試中的技術(shù)創(chuàng)新討論[J]．中國科技投資，2013，（Z1）．

（責任編輯：蔣建華）

TM621

1009-2374（2017）12-0120-02

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.12.062

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