簡析漯河電廠ETS改造

王浩，吳昊

(華電漯河發電有限公司，河南 漯河 462000)

簡析漯河電廠ETS改造

王浩，吳昊

(華電漯河發電有限公司，河南 漯河 462000)

介紹了華電漯河發電有限公司汽輪機危急遮斷系統(ETS)的改造內容。根據ETS的控制原理，將原PLC控制系統改造為通用電氣能源集團新華控制工程有限公司的OC6000e 系統，并將其納入到機組分散控制系統(DCS)網絡，實現控制顯示一體化，大大提高了ETS的可靠性及可擴展性。

ETS；DCS ；升級改造；優化

1 設備概況

河南華電漯河發電有限公司(以下簡稱漯河公司)#1機組投產于2009年10月，#2機組投產于2010年5月，2個機組都采用上海汽輪機有限公司生產的危急遮斷系統(ETS)。ETS主機采用西門子公司生產的PLC S7-300，雙路220 V AC供電，且2套PLC并聯熱備。分散控制系統(DCS)為通用電氣能源集團新華控制工程有限公司(以下簡稱GE新華公司)的XDPS-400e系統。

汽輪機ETS跳閘條件如下：抗燃油油壓低；潤滑油壓低；凝汽器真空低；數字電液控制系統(DEH)綜合遮斷；汽輪機軸向位移大；汽輪機超速110%；DEH超速110%；汽輪機軸承振動大；鍋爐主保護(MFT)動作；發電機跳閘；DEH失電；手動打閘[1]。

2 改造背景

近幾年來，電力系統頻繁出現由于單點信號故障造成機組非計劃停運或者保護拒動、誤動，機組運行對熱工設備及信號的可靠性要求越來越高，而最為重要的ETS邏輯復雜、信息繁瑣、整改難度大，并且沒有單獨的歷史記錄程序，當ETS出現報警或者故障時，不利于問題的分析和查詢。

3 改造內容

基于以上原因，漯河電廠對汽輪機ETS進行了改造，改造內容如下：將原PLC系統更換為GE新華公司的OC6000e控制系統，保留原電源及接線，并將MFT動作、發電機跳閘、DEH綜合遮斷等保護信號全部增加為3組，在控制邏輯中實現3取2判斷，大大提高了ETS動作的可靠性；配置1臺獨立的上位機，DCS機柜仍然獨立；在上位機中安裝網關站通信軟件，同原DCS聯網后,可實現ETS與DCS網絡信息交換；在DCS操作畫面上增加ETS專用畫面，運行人員可以在DCS畫面上對ETS進行試驗以及參數監視等操作；在上位機中新增歷史記錄軟件，對所有進入ETS的信號進行收集。改造后的系統結構如圖1所示。

圖1 改造后的系統結構

改造后，機柜中包含分散處理單元、三重冗余保護組件、通信組件等，并且設立獨立的上位機(ENG)，通過交換機A/B冗余通信到機組DCS網絡。

OC6000e是一個三重模塊冗余(TMR)保護系統，由3個邏輯保護模塊(MLP50)和1個與之配

套底板模塊(BLP50)構成。MLP50是可編程的邏輯保護模塊，可以將設備的聯鎖控制和保護邏輯，通過圖形組態軟件編輯邏輯狀態，然后下裝到MLP50模塊上執行，并直接完成I/O的處理。

ETS改造后，信號采集處理過程如圖2所示，MLP50模塊接收轉速探頭發來的模擬量信號，同時接收跳機保護發來的開關量信號，結合上層控制器的指令或狀態信號，在模塊上綜合判斷，進行邏輯處理后，輸出開關量信號，啟動功率繼電器，從而驅動現場電磁閥動作。

圖2 ETS信號流程

1個TMR組件可以接受3個轉速信號、42個開關量輸入，并且可提供6路緊急跳閘輸出(包括4個常開跳閘輸出和2個常閉跳閘輸出)。轉速通道可切換為測試模式，用于自檢。在測試模式下，轉速輸入將被切斷，內部產生1個轉速脈沖仿真信號，用于轉速通道試驗及自檢功能。DI通道每隔100 s做1次故障監測，當檢測到故障時，輸入故障模式保護將啟動，卡件及DCS畫面都會發出報警。每個MLP50模塊的邏輯保護流程相互獨立，其中任何1塊故障都不會影響另外2個模塊工作。

4 改造效果

同原ETS相比，新系統具有以下特點。

(1)新系統結構簡單，設備冗余度高，可靠性強，降低了檢修和維護工作的難度，提高了整個系統的可靠性[2]。

(2)新系統操作簡單，畫面豐富，運行、檢修人員可以方便地對整個ETS進行直觀的狀態監視分析，對系統狀態和眾多過程量設置聲光報警[3]。

(3)新系統與DCS之間為網關連接，ETS中的數據可通過網絡廣播到整個DCS，既實現了網絡層與DCS控制系統一體化需求，又保證了ETS的獨立性[4]。

(4)新系統對控制邏輯的優化、修改工作集中在工作站，提高了控制邏輯的可視化及可讀性，檢修工作量減少的同時，大大降低了工作的難度。

5 結束語

漯河電廠2個機組ETS改造完成后，實現了ETS與DCS的無縫融合，功能更加強大，可靠性大幅度提升。自系統投入運行至今，ETS沒有出現任何故障及不安全情況，極大地提高了漯河電廠的工作效率和質量。

[1]劉景仁.淺談ETS即汽輪機危急跳閘系統[J].中國科技博覽,2010(17):35-35.

[2]莊續奎.廣州珠江電廠3號機組ETS系統的DCS一體化改造[J].熱力發電，2003，32(10)：70-72.

[3]朱蘇南.Tricon系統在鎮江電廠600 MW超臨界機組DCS中的應用[C]//中國電力企業聯合會.全國發電廠dcs與sis技術研討會暨熱工自動化專業會議論文集,2006.

[4]胡陽軍，譚杰.DCS一體化控制在大型火電廠的應用[J].自動化博覽，2011(10)：104-107.

(本文責編：劉炳鋒)

2017-01-24；

2017-03-15

TK 323

B

1674-1951(2017)04-0034-02

王浩(1987—)，男，河北保定人，助理工程師，從事熱電廠熱控技術管理方面的工作(E-mail:408247806@qq.com)。

吳昊(1987—)，男，吉林四平人，助理工程師，從事熱電廠熱控維護管理方面的工作(E-mail:85004461@qq.com)。