江西電力第32卷2008年第1期文章編號(hào):1006 -348X(2008)01 -044-0火電廠循環(huán)水泵監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用楊小言,高松(江西中電電力工程有限責(zé)任公司景德鎮(zhèn)分公司)摘要:以一火電廠循環(huán)水泵監(jiān)控系統(tǒng)改造為例,介紹以PLC邏輯控制為主體的循環(huán)水泵監(jiān)控系統(tǒng)在火電廠的實(shí)際應(yīng)用。監(jiān)控系統(tǒng)用PLC內(nèi)部邏輯取代繁瑣的電氣硬接線聯(lián)鎖,大大降低了電氣故障的發(fā)生機(jī)率。邇過改造前后的效果比對(duì)揭示了PLC與DCS相結(jié)合的控制方式更加適應(yīng)于多段廠用電系統(tǒng)方式下循泵系統(tǒng)的運(yùn)行要求。關(guān)鍵詞:循環(huán)水泵;監(jiān)控系統(tǒng);PLC;邏輯;改造中圈分類號(hào):TM621.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:BAbstract: This paper took the reform of circulating water pump monitor system 幽an example to introduced theapplication of the monitor system based on PLC logic control in thermal power plant. The system applied PLC intemallogic instead of complicated ecric cable connection iterlock. Therefore, he probability of etrie fault was reduced.Moreover by comparing efect of pre- reform with that of post- reform, the paper showed that the control model combinedPIC and DCS was more aplcable to the operation of circulating water pump in muli- segment auxiliary power system.Key Words: circulating water pumps ;monitor system;PLC ;logic ;reform電實(shí)際狀況，而啟動(dòng)的備用泵恰好是處于故障段的0引言廠用電系統(tǒng),備用泵還是無法正常啟動(dòng)。循環(huán)水泵是火力發(fā)電廠的重要公用輔機(jī)之一,如果將5號(hào)臺(tái)泵全部進(jìn)行電氣硬接線的聯(lián)鎖,其冷卻水流量是影響汽輪機(jī)真空度的主要因素。但將造成控制回路非常復(fù)雜,故障點(diǎn)增多,而且過多、是由于循環(huán)水泵一方面容量大，另一方面為保證廠過長(zhǎng)的導(dǎo)線可能因干擾導(dǎo)致誤動(dòng)。即便用硬接線實(shí)用電容量的平衡,循環(huán)水泵- -般分布在廠用電的各現(xiàn)了事故跳泵的簡(jiǎn)單聯(lián)鎖，也無法迅速判讀備用泵段,從而造成循環(huán)水泵聯(lián)鎖控制困難,因而循環(huán)水泵自投是否成功。的控制歷來是火電機(jī)組中的一個(gè)難題。因此,對(duì)循原控制回路無事故追憶功能，發(fā)生事故后無法環(huán)水泵進(jìn)行監(jiān)控改造也就非常必要和緊迫。迅速、準(zhǔn)確的判斷事故發(fā)生當(dāng)時(shí)的情況，是否誤操作、誤操作的時(shí)間、是否電機(jī)保護(hù)跳閘、是否過電流、1改造 前狀況過電流具體的數(shù)值等。景德鎮(zhèn)電廠共有5臺(tái)循環(huán)水泵(以下簡(jiǎn)稱循原“1.2.3號(hào)循環(huán)泵控制屏”在水泵房控制室泵)，其中1號(hào).3號(hào)循泵電源分別取自6kVI、I外，原熱工保護(hù)報(bào)警儀和溫度巡測(cè)儀在控制室外面段，由50 MW機(jī)組提供廠用電,2號(hào)循泵取自6 kV的“循泵熱工保護(hù)盤”上,加之外面噪聲大,報(bào)警的鈴V段,由150 MW機(jī)組提供廠用電,4號(hào)、5號(hào)循泵電聲經(jīng)常無法聽到,運(yùn)行人員監(jiān)控十分不便。源分別取自6kVM、IV段,由125 MW機(jī)組提供廠五臺(tái)循泵出口蝶閥與相應(yīng)的循泵之間有電氣硬用電。1 .3號(hào)循泵原設(shè)有硬接線聯(lián)鎖回路,4、5號(hào)循接線的聯(lián)鎖功能。當(dāng)循泵開時(shí),對(duì)應(yīng)的蝶閥也開啟，泵原設(shè)有硬接線聯(lián)鎖回路,2號(hào)循泵沒有硬接線聯(lián):但當(dāng)機(jī)械接點(diǎn)接觸不好的時(shí)候，它們之間的聯(lián)鎖也鎖回路。在不同的水溫情況下,運(yùn)行工況有所不同,將不可靠。有可能1.3號(hào)循泵同時(shí)運(yùn)行或者4.5號(hào)循泵同時(shí)運(yùn)原循泵出口蝶閥只有一路電源，當(dāng)該路電源保行。因此可能出現(xiàn)當(dāng)一臺(tái)或多臺(tái)循泵跳閘時(shí)其他泵險(xiǎn)斷中國(guó)煤化工運(yùn)時(shí)對(duì)應(yīng)的蝶閥無法自投,循泵房值班人員又無法了解機(jī)組及廠用無法正常運(yùn)行。:YHCNMHG收稿日期:007-08-21作者簡(jiǎn)介:楊小言(1971-),男,工程師,從事電氣自動(dòng)化廈管理工作。江西電力第32卷2008年第1期45取樣,開關(guān)量點(diǎn)大多進(jìn)入PLC中,循泵和電動(dòng)門、排2改造后狀況水泵的控制邏輯,全部組態(tài)在PLC中。改造采用的是西門子自動(dòng)控制系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)鎖控制方面則采用設(shè)定一個(gè)總聯(lián)鎖開關(guān),四在中央控制室內(nèi)設(shè)有一套上位計(jì)算機(jī),用于對(duì)整個(gè)種聯(lián)鎖運(yùn)行分模式的邏輯。運(yùn)行人員根據(jù)當(dāng)時(shí)循泵過程控制進(jìn)行實(shí)時(shí)的可視化的監(jiān)控。它具備可視化的工作狀態(tài)和需投人聯(lián)鎖備用水泵的數(shù)量，進(jìn)行運(yùn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、信息量集中再現(xiàn)、實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)處理、行模式的選擇。實(shí)時(shí)報(bào)警和歷史報(bào)警記錄等功能,真正實(shí)現(xiàn)了控制當(dāng)發(fā)生一臺(tái)泵跳閘(如3號(hào)泵)時(shí),系統(tǒng)采用輪安全可靠,操作靈活方便,信息完整充分的現(xiàn)代化控循的方式按2.3.4.5.1號(hào)循泵的順序進(jìn)行循環(huán)檢制需求。西門子S7-300PLC作為主控制器,將各個(gè)測(cè)，如2號(hào)泵處于正常狀態(tài)且無檢修掛牌,此時(shí)2號(hào)I/0站采集來的數(shù)字量或模擬量信息經(jīng)過處理后傳泵將自投,如2號(hào)泵有問題或檢修掛牌,將檢測(cè)4號(hào)送到系統(tǒng)操作站,使系統(tǒng)操作員站可看到系統(tǒng)所有泵,如4號(hào)泵已在運(yùn)行將繼續(xù)檢測(cè)1號(hào)泵，如正常，設(shè)備的工作狀態(tài)及各種工藝參數(shù)，同時(shí)可以處理、執(zhí)則1號(hào)泵將自投。循泵主控畫面圖2所示。循泵啟動(dòng)行來自系統(tǒng)操作站的各種控制指令和參數(shù)設(shè)置指成功后,系統(tǒng)檢測(cè)是否滿足運(yùn)行模式的選擇,如成功令。主控站是有雙冗余設(shè)計(jì)的自動(dòng)化系統(tǒng),具有可切則停止聯(lián)啟其余各泵,不成功則繼續(xù)輪循,直至完全換的結(jié)構(gòu)，在故障事件發(fā)生時(shí)自動(dòng)無擾動(dòng)地切換到滿足事先設(shè)定的聯(lián)鎖要求。備用單元，自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性大大提高,因此,不會(huì)發(fā)生部件的一個(gè)或多個(gè)故障或失效而造成自控系統(tǒng)全線癱瘓。中央主站由西門子的PLC系列S7-300加一個(gè)■①①①就地的遠(yuǎn)程I/0子站組成，如圖1所示。CPU主站的機(jī)架上有兩套CPU,兩套電源模塊和兩套通訊模塊組成。兩套CPU有專門的冗余軟件來完成兩套CPU之間的切換,每套CPU通過內(nèi)嵌的通訊接口和遠(yuǎn)程I/0保持通訊。HMI工程師站名MPI總結(jié)團(tuán)2循泵主控畫面S7-300冗余主站S7-300熱備站五臺(tái)循泵具體邏輯如下:當(dāng)循泵正常運(yùn)行過程五金連續(xù)中,一臺(tái)或兩臺(tái)泵跳閘后,根據(jù)運(yùn)行人員選擇的運(yùn)行PROFIBUS _DP總線模式自投一臺(tái)或多臺(tái)備用泵,并增加了循泵已故障的1O滿足條件。循泵已故障的滿意條件為:當(dāng)發(fā)出循泵開D1:64 D0:48指令,在5s后沒有收到循泵開到位信號(hào);當(dāng)循泵啟動(dòng)15s后,電流大于300 A,即判斷為故障;當(dāng)循泵圖1 PLC冗余配置檢修開關(guān)置于檢修檔時(shí)即判斷為故障;當(dāng)循泵跳閘每個(gè)遠(yuǎn)程V0子站上含有兩塊I/0子站的通訊后,即判斷為故障;循泵與蝶閥聯(lián)鎖時(shí),當(dāng)循泵啟動(dòng)模塊,分別對(duì)應(yīng)一套CPU。當(dāng)任意一套CPU出現(xiàn)故后,蝶閥沒有開啟,也將判斷為故障。障切換到另一套CPU時(shí),兩套I/0子站上的通訊模3改造后的優(yōu)點(diǎn)塊也會(huì)作出相應(yīng)的切換。同時(shí),子站上的模塊之間通過背板的總線相互聯(lián)接并直接和通訊模塊聯(lián)接中國(guó)煤化工;消了電氣的硬接的，所以任何一塊模塊的拆換不會(huì)影響到其余的模線,YHCNMHG因?yàn)橛袃蓚€(gè)PLC央。進(jìn)行雙通道冗余配置,不存在通訊不暢現(xiàn)象,因此消數(shù)據(jù)采集通過遠(yuǎn)程I/0對(duì)溫度、壓力、電流進(jìn)行除了死機(jī)的隱患，工控機(jī)的重啟也不會(huì)影響運(yùn)行設(shè)46江西電力第32卷2008年第1期備的狀態(tài)。用泵因某種原因自投不成功時(shí)，后備備用泵還能繼(2)改造后的邏輯條件更為成熟、周密。如當(dāng)要續(xù)進(jìn)行自投，不至于當(dāng)一臺(tái)備用泵自投不成功時(shí)而開蝶閥時(shí)，出口蝶閥15ε內(nèi)位置沒有發(fā)生從1至0出現(xiàn)停機(jī)事故的發(fā)生。蝶閥的雙電源自投裝置也是的變化,就認(rèn)為出口蝶閥沒有開起來,必須聯(lián)鎖跳對(duì)該項(xiàng)目的一個(gè)亮點(diǎn)，它能保證當(dāng)其中一段電源失電應(yīng)的循泵,同時(shí)聯(lián)鎖啟動(dòng)其他備用泵;又如開循泵的情況下，自投到另- -段電源上,保證了蝶閥的正確時(shí)，如果在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)循泵啟動(dòng)的電流恢復(fù)不到動(dòng)作。正常值,就認(rèn)為循泵工作不正常,應(yīng)跳該泵,而聯(lián)啟5應(yīng)用情況其他備用泵等等。這些控制邏輯都是硬接線難以實(shí)現(xiàn)的。通過一年的連續(xù)運(yùn)行，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠,極大(3)進(jìn)行了蝶閥雙電源切換的改造。用兩路電減輕了運(yùn)行人員監(jiān)盤的勞動(dòng)強(qiáng)度，設(shè)備運(yùn)行的可靠源給出口蝶閥供電, -路取至50 MW機(jī)組廠用電,一性得到了大大的提升。從投入運(yùn)行到現(xiàn)在共發(fā)生三路取至125 MW機(jī)組廠用電。當(dāng)運(yùn)行在50 MW機(jī)組次循泵異常,均得到正確的備用泵聯(lián)鎖控制自投:廠用電消失，電源會(huì)自動(dòng)切換至125MW機(jī)組廠用(1)2005年7月26日:當(dāng)時(shí)運(yùn)行狀況為兩臺(tái)電的那一路反之也同樣。從而保證了出口蝶閥不會(huì)125 MW機(jī)組及一臺(tái)50 MW機(jī)組帶250 MW負(fù)荷,因電源消失而不能關(guān)閥的問題。1.4、5號(hào)循泵處于運(yùn)行位置,3號(hào)泵處于備用位置,2(4)發(fā)生事故后,可以及時(shí)進(jìn)行事故追憶,查出號(hào)泵處于檢修位置。上午7點(diǎn)35分4號(hào)循泵故障跳開關(guān)量或模擬量點(diǎn)的趨勢(shì)。閘,按事先邏輯中的輪循2.3.4.5.1號(hào)的次序,3號(hào)由于循泵屬于公用系統(tǒng),不可能全部停下來讓泵自投成功。檢修人員進(jìn)行帶循泵開關(guān)進(jìn)行調(diào)試。為能夠最大程(2)2005年11月27日:當(dāng)時(shí)運(yùn)行狀況為兩臺(tái)度的保障此次改造質(zhì)量,進(jìn)行了用繼電器組合來模125 MW機(jī)組帶200 MW負(fù)荷,1.2、4號(hào)循泵處于運(yùn)擬循泵跳合閘及聯(lián)鎖、故障等各種情況,并試驗(yàn)了如行位置,5號(hào)泵處于備用位置,3號(hào)泵處于檢修位置。果工控機(jī)發(fā)生死機(jī)的情況整個(gè)系統(tǒng)沒有發(fā)生異常。中午12時(shí) 15分因6kVV段廠用電失電,2號(hào)泵跳閘,5號(hào)泵自投成功。4改造后的效果(3)2005年12月17日:當(dāng)時(shí)運(yùn)行狀況為兩臺(tái)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外火電廠循泵的控制還大都處于電125 MW機(jī)組及一臺(tái)150 MW機(jī)組帶300 MW負(fù)荷，氣硬接點(diǎn)聯(lián)鎖控制的方式，少數(shù)由PLC方式控制, .1、4號(hào)循泵處于運(yùn)行位置,2.5號(hào)泵處于備用位置,3但不具備可視化遠(yuǎn)程監(jiān)控、信息量集中再現(xiàn)、實(shí)時(shí)號(hào)泵處于檢修位置。中午12時(shí)35分4號(hào)循泵因電和歷史數(shù)據(jù)處理、實(shí)時(shí)報(bào)警和歷史報(bào)警記錄等功機(jī)電纜頭發(fā)熱導(dǎo)致兩相短路,差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳泵,2能,不能對(duì)事故追憶進(jìn)行查詢,從而加大了事故分號(hào)泵自投成功。當(dāng)時(shí)3.4.5 號(hào)三臺(tái)機(jī)組正在運(yùn)行,1析的難度。號(hào)循泵功率為1000kW,不能滿足三臺(tái)機(jī)組運(yùn)行的景德鎮(zhèn)電廠通過此項(xiàng)目的改造,不僅機(jī)組的安需要,如果自投不成功,將會(huì)造成機(jī)組停運(yùn)。全運(yùn)行得到了保證,而且所有溫度、電流信號(hào)都上傳6結(jié)語到了CRT上,能很方便的監(jiān)視各臺(tái)循泵的運(yùn)行狀況。當(dāng)循泵事故跳泵后,一方面能在第一時(shí)間內(nèi)進(jìn)景德鎮(zhèn)電廠循環(huán)水泵監(jiān)控系統(tǒng)改造成功后,增行聯(lián)鎖啟備用泵，同時(shí)能在CRT.上進(jìn)行事故的追加了機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的安全系數(shù)，在目前用電形勢(shì)緊憶,從而迅速準(zhǔn)確的判斷出事故發(fā)生的原因。聯(lián)鎖張的前提下，為社會(huì)用電和地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了?？刂七壿嬆苷嬲龑?shí)現(xiàn)備用泵靈活自投,當(dāng)?shù)谝慌_(tái)備我國(guó)首座海上風(fēng)電站并網(wǎng)發(fā)電由中國(guó)海洋石兆瓦永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,鋪設(shè)了一條5公里長(zhǎng)的海底油總公司自主設(shè)、建造安裝的國(guó)內(nèi)首座海上風(fēng)力發(fā)電站于電纜至緩中36- -1油田的中心平臺(tái)。項(xiàng)目投產(chǎn)后,單機(jī)發(fā)2007年11月28日正式并網(wǎng)發(fā)電。這也是世界范圍內(nèi)海上中國(guó)煤化工銷耗量1 100噸/風(fēng)力發(fā)電機(jī)組向海油平臺(tái)供電并實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)行的首例。年,折二每年減排二氧化碳該海上風(fēng)力發(fā)電站位于離岸70公里的渤海綏中36-0HCNMHG1油田，在油田30米水深的一一個(gè)導(dǎo)管架上安裝了一臺(tái)1.5