DEH控制系统简介及故障处理

,*,1,2012,年,02,月,15,日,DEH,控制系统简介及故障处理,设备维护部 康二红,2,内容提要,4,3,5,DEH,控制系统故障处理,DEH,控制系统基本功能,DEH,系统控制方式,1,DEH,控制系统组成,2,DEH,控制系统自动保护,3,DEH,控制系统简介及故障处理,一、,DEH,控制系统组成,台山电厂一期,5,台机组配置,DEH,控制系统有两种，即,1,、,2,号机组配置上海新华,DEH-,型控制系统、,3,、,4,、,5,号机组配置西门子,PCS7,控制系统，其计算机控制部分都包括两部分：人机接口部分、,DEH,控制机柜部分。下面分别介绍两种控制系统硬件组成及网络结构。,4,DEH,控制系统简介及故障处理,DEH-,型控制系统硬件组成及网络结构,5,DEH,控制系统简介及故障处理,DEH-,型控制系统的,XDPS,分散控制系统的硬件，人机接口（,MMI,）采用标准工业,PC,机，分布处理单元,DPU,采用标准工业,PC,总线结构。系统的网络由,A,、,B,、,C,网络构成，,A,网、,B,网是实时数据网，为冗余的总线式网络，主要功能是用于各站（包括,DPU,站、,MMI,站）之间的信息传送。,C,网是信息处理网，主要用于,MMI,站之间的信息交换，通过路由器可和厂机,MIS,网联接。,6,DEH,控制系统简介及故障处理,DEH-,型系统共用了四对,DPU,，,DPU,号为：,11#,、,31#,、,12#,、,32#,，其中,11#,与,31#,为一对冗余,DPU,；,12#,与,32#,为一对冗余,DPU,。,11#,与,31#,下带三个站，,12#,与,32#,下带两个站。每个站有两块,BC,卡件通过两个,HUB,与,DPU,通讯数据。,12#,32#,HUB,HUB,11#,31#,HUB,HUB,1#,站,2#,站,3#,站,1#,站,2#,站,7,DEH,控制系统简介及故障处理,PCS7,控制系统硬件组成及网络结构,8,DEH,控制系统简介及故障处理,PCS7,控制器设计成主、辅冗余配置，每一组控制器分别由电源模块,PS405,、主,CPU AS417,、通信,CP443,、快速处理器,FM458,及其通信接口卡,EXM448,组成。,PS405,负责为整个控制器组件送的工作电源；,AS417,为主控制器卡件即在,417,中对所有现场信号含,ET200M,站和,ADDFEM,站进行逻辑运算；,CP443,为,417,扩展的通信接口卡，通过,443,将,DEH,系统作为一个节点（类似远程,IO,站）挂接至,DCS,的工厂总线上（即利用了,TXP,系统的以太网）；,9,DEH,控制系统简介及故障处理,FM458,也称作快速处理器，与,ADDFEM,配套使用来实现,DEH,系统汽轮机阀门等的快速控制与处理，同时将阀门控制状态信号（指令、阀位、挂闸、并网、转速等）转送至,417,中；,EXM448,为,FM458,的扩展,PROFIBUSDP,接口，负责,FM458,与,ADDFEM,（,4,块）的数据交换。,对于,DEH,系统的普通信号点由,4,个,ET200M,站组成双层,PROFIBUS,网，挂接至,AS417,的,ROFIBUS-DP,端口上，,417,的,MPI,接口负责上位机（编程器）对控制器组件逻辑（含,FM458,）的修改（在线及下载）及硬件运行过程信息的监视。,10,DEH,控制系统简介及故障处理,二、,DEH,控制系统自动保护,103%,超速保护,110%,超速保护,机械超速 和 手动脱扣,（,OPC,电磁阀,）,（,AST,电磁阀）,（隔膜阀）,DEH,控制系统简介及故障处理,GV,TV,RV,IV,EH,供油,系统,低压,透平油,隔膜阀,AST,电磁阀,AST 1,AST 3,AST 2,AST 4,高主,高调,中主,中调,OPC,油,AST,油,再热器,OPC 1,OPC 2,OPC,电磁阀,12,DEH,控制系统简介及故障处理,AST1,电磁阀断电，,ASP,压力升高，,ASP1,压力开关动作。,AST2,电磁阀断电，,ASP,压力降低，,ASP2,压力开关动作。,AST3,电磁阀断电，,ASP,压力升高，,ASP1,压力开关动作。,AST2,电磁阀断电，,ASP,压力降低，,ASP2,压力开关动作,。,13,DEH,控制系统简介及故障处理,OR,ETS,触发,机械超速,隔膜阀打开,手动脱扣,AST,电磁阀打开,OR,30%,以上甩负荷,OPC,电磁阀打开,103%,超速,OR,关所有主汽门,OR,关所有调门,14,DEH,控制系统简介及故障处理,超速控制（,103%,超速）,任何情况下，只要有两路以上的转速,n103%(3090),信号，使,DEH,系统中,OPC,动作，关高、中压调门，防止汽机超速。,超速保护（,110%,超速）,任何情况下，有两路以上的转速,n110%(3300),信号，则,AST,动作，送到机组,ETS,装置，使汽机主汽门和调门关下，机组停机,甩负荷超速保护（,IEP30%,）,当负荷,30%,，即,IEP30%,的情况下，机组发生甩负荷，油开关,R B,动作，则不等转速上升到,103%,，,OPC,即提前动作。更有效地防止超速。,超速试验,通过输入超速试验开关量，闭锁有关的输出，可对机组进行,103%,、,110%,及机械超速保护试验。,15,DEH,控制系统简介及故障处理,三、,DEH,系统控制方式,数字式电液控制系统（,DEH),提供以下几种控制方式：,操作员自动控制（即,OA,方式）,汽轮机自启动（即,ATC,方式）,自同期运行（即,AS,方式）,DCS,远控运行（即,ADS,方式）,手动控制 （即,TM,方式）,操作员自动控制（即,OA,方式）,运行人员根据机组参数情况，人工在,OT,画面上设定升速率、目标转速、目标负荷、升负荷率及操作阀门试验、阀门切换等断点按钮，达到运行人员目标的控制方式。,汽轮机自启动（即,ATC,方式）,ATC,功能启动是,DEH,系统根据高、中压转子应力计算自动得出升速率火升负荷率，无需运行人员操作断点的启动控制方式。,自同期运行（即,AS,方式）,与电气系统自动同期装置配合的一种汽轮发电机自动同期并网方式。,DCS,远控运行（即,ADS,方式）,与,DCS,系统协调控制系统配合的一种汽轮发电机负荷控制方式，协调控制发出开大或减小汽轮机阀门指令，,DEH,系统接受指令对汽轮机阀门进行准确定位。,DEH,控制系统简介及故障处理,17,DEH,控制系统简介及故障处理,手动控制 （即,TM,方式）,只能通过手操器控制汽轮机阀门开度的控制方式,以上五种方式，我厂目前应用最多的时,OA,方式与,ADS,方式，汽轮机组在启动冲转及机组低负荷阶段应用,OA,方式，满足投入协调控制时应用,DEH,系统,ADS,控制方式。,在一些特殊条件下，,DEH,控制系统会自动切为手动方式，比如阀门指令反馈偏差大、阀门控制卡故障、机组负荷变化过快等条件。我厂一期五台,600MW,亚临界机组,DEH,控制系统全部没有配置手操器，因此不能在手动方式运行，运行人员只能选择,OA,方式。,18,DEH,控制系统简介及故障处理,四、,DEH,控制系统基本功能,DEH,系统基本功能具有,远方挂闸功能；,高,/,中压缸启动方,式；,操作员手动运行方式、遥控运行方式；,转速回路控制,（一次调频）；,阀门切换；,阀门管理功能；,单顺阀切换与,控制；,阀门全行程活动试验与部分活动试验；,阀门严密性试,验；,负荷自动调节；,超速试验与保护（,103%,超速试验、,110%,超速试验、机械超速试验）,19,DEH,控制系统简介及故障处理,五、,DEH,控制系统故障处理,DEH,控制系统在长期运行中，控制器、卡件、,LVDT,、伺服阀,等都会出现故障，如何能及时、正确地处理故障，对于整个系统的,安全可靠运行是非常重要的。处理这些问题前，必须首先判断故障,点，了解出现故障的具体部件、严重程度及处理过程中必须遵循的,方法、存在的风险。,DEH,控制系统简介及故障处理,LVDT,故障,我厂一期,5,台汽轮机阀门位移传感器全部双支冗余配置，在单支故障情况下，可以选择继续运行择机处理或在线进行更换。,1,、,2,号机组,DEH,系统有专用阀门控制卡，其对,LVDT,信号采集进行高选处理（即双支,LVDT,信号，取高值）；,3,、,4,、,5,号机组,DEH,系统利用软件实现阀门控制，其对,LVDT,信号采集进行取接近指令处理（即双支,LVDT,信号，取与阀门指令偏差小的信号）。这两种方式各有利弊，依据,LVDT,故障的现象，阀门会出现不同的动作情况。,在线处理故障,LVDT,时需要注意以下问题：,确定第二支,LVDT,正常，机组负荷稳定，强制手动关闭阀门，拔出伺服阀航空插头，确定故障,LVDT,位置，做好标记进行安装，恢复阀门应缓慢操作。,21,DEH,控制系统简介及故障处理,控制器故障,控制器是,DEH,系统核心部件，若在机组运行中发生控制器故,障，应先尽量保持机组运行在稳定工况下，仔细分析清楚原因，,及时汇报上级领导。,如控制器发生故障时机组正处于升速阶段，应要求打闸停机,后再进行处理。,如机组已并网正常运行时发生控制器单侧故障，运行人员尽,量保持目前状态，保持负荷稳定，减少操作，检修人员通过报警,历史数据查找故障原因，辨识是否可以在线消除故障处理。必要,时保持阀门原有状态，降参数停机处理。,如控制器发生故障时，,DEH,系统画面参数消失或不变化，运,行人员可通过其他画面监视机组参数，汽轮机阀门状态可以安排,人员到就地进行监视，尽量减少操作，等待检修人员分析判断。,22,DEH,控制系统简介及故障处理,阀门控制卡件故障,1,、,2,号机组,DEH,系统主要指,VPC,卡件故障，十个调门配置十块控制卡；,3,、,4,、,5,号机组,DEH,系统主要指,FM458,卡件故障，十个调门冗余配置两块控制卡。,1,、,2,号机组若故障为主汽门控制卡，由于这些阀门关闭时，汽机将单侧进汽，必须更加谨慎，如有可能尽量在停机时更换 。若故障为调门控制卡，可以单独关闭一个调门进行在线处理，但是要考虑更换新卡后对系统的影响及新卡件零位、满足参数下装调整问题。,3,、,4,、,5,号机组,FM458,卡件故障，目前该系统还不具备在线处理功能，可以维持单侧运行，择机处理。,23,DEH,控制系统简介及故障处理,通讯故障,由于,DEH,系统特殊性，与,DCS,系统属于不同产品，其数据交换都存在通讯问题。,1,、,2,号机组若故障为主汽门控制卡，由于这些阀门关闭时，汽机将单侧进汽，必须更加谨慎，如有可能尽量在停机时更换 。若故障为调门控制卡，可以单独关闭一个调门进行在线处理，但是要考虑更换新卡后对系统的影响及新卡件零位、满足参数下装调整问题。,3,、,4,、,5,号机组,FM458,卡件故障，目前该系统还不具备在线处理功能，可以维持单侧运行，择机处理。,