电气中级工程师论文电气监控在DCS中的应用

分类：机电一体化论文发表 时间：2017-09-16 16:17 关注：(1)

　　这篇电气中级工程师论文发表了电气监控在DCS中的应用，在电气自动化中火力发电厂越来越重要，受到传统原因的影响，电器的监控还停留在常规的表计和硬接线上，在很多大型电厂中都应用了自动化水平的热电厂控制自动化系统，以下是论文介绍了电气监控在DCS中的应用情况。

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　　概述

　　随着机组向大容量、高参数发展，火力发电厂的自动化程度越来越受重视，并随着计算机技术的发展而不断地改进和提高。WWw.11665.CoM

　　火力发电厂的自动化通常划分为热工自动化和电气自动化两大部分。

　　从80年代后期，随着以微处理器为基础的分散控制系统(dcs)在电厂中的广泛应用，热工自动化控制水平有了极大的提高，实现了对机、炉统一监控和管理。

　　但由于传统的原因，电气的监控仍停留在常规的表计、光字牌、手操站，控制逻辑通过继电器用硬接线方式实现，自动化水平较低。

　　无论是热工自动化还是电气自动化，它们的监控对象均可转换成开关量、模拟量和脉冲量，而这些对具有强大处理能力的计算机而言都是很容易实现的。因此，把电气监控纳入基于微处理器的dcs是完全可行的，也是很有必要的。这对提高整个单元机组的自动化水平，协调机炉电的发展是件十分有益的事。

　　1　电气监控在dcs中的应用

　　在国外项目中，由西门子公司提供的dcs，电气监控进入dcs是件平常事。在国内的福州二期、阳城电厂、邯峰电厂、德州三期和扬州二电厂等，西门子公司作为dcs的承包商，电气监控都已被纳入dcs。

　　扬州二电厂1号机组已于1998年11月12日顺利通过了168 h满负荷运行考核，到目前为止扬二工程电气监控纳入dcs的范围在全国所有电厂应用中是最全面、最深入的。下面介绍电气进入dcs在扬二电厂的使用情况。

　　1.1　控制范围

　　控制范围包括：高压发变组开关;启动同期装置、选择同期方式、发出分合闸命令;中、低压厂用电系统(10 kv，3 kv，400 v母线进线开关和馈线开关，机炉岛动力中心和马控中心，中压厂用电切换，低压厂用电切换);手动有载调压和启动柴油发电机。

　　对高压发变组的开关、隔离开关和接地刀闸由dcs发出合闸和分闸命令，但联锁和控制逻辑在500 kv就地控制柜中实现。开关同期条件的判断是在专用装置ass中实现，dcs用于选择同期方式，发出分、合闸控制命令。

　　对中、低压厂用电系统，控制和联锁逻辑均在dcs中实现，各个开关(驱动器)根据自动命令、手动命令、保护命令等不同的优先级来进行合闸和分闸控制，命令同时还有相应的释放条件，当条件满足时，命令才能发出去，否则命令被闭锁，可有效地防止开关误动。

　　1.2　监视范围

　　除控制范围所包含的几项外，还包括：主电源系统(发电机、励磁系统、主变、厂高变、起备变和封闭母线)，直流系统(dc 110 v和dc 230 v系统)，柴油发电机及其动力中心和交流不停电电源系统。

　　被监视的电气信号有：模拟量4～20 ma(电压、电流、功率、频率)，pt100或热电偶(温度)，开关量(如开关的各种状态)和脉冲量(如电度量)。

　　所有这些信号经相应的功能模件采集进来并打上时间标签，送到自动化处理器。再经工厂总线、处理单元和终端总线后送至操作与监视系统，供监视、报表、曲线和计算等功能使用。

　　由于dcs对开关量有1 ms的分辨率，没有必要再采用专门的事故顺序记录装置。

　　运行人员通过29幅电气画面(包括了主系统、发电机系统、厂用电系统、启备电源系统、直流系统、柴油发电机系统、ups系统和相应的保护报警系统)，可对电气系统在crt上进行监视和控制。

　　1.3　硬接线监控设备的布置

　　发电机电气盘geb为马赛克盘，长、高分别为2 800 mm×1 400 mm。上面布置有500 kv、发变组、高厂变、中低压厂用电、柴油发电机和ups系统，除此以外还有励磁系统控制元件。其中手操站48个，各种表计7个，光字牌192个。

　　所有进geb的信号都通过dcs，因此geb仅作为操作员终端的后备，并非一般意义上的硬手操。

　　1.4　电气监控在dcs的配置

　　1.4.1　控制站的设置

　　由于所有进dcs的电气i/o点有1 400点，占整个dcs的20%，在硬件配置上，用了一对专门的自动化处理器。作为网上的一个子站，它包括2个控制柜，其中一个为基本柜，另一个为扩展柜。

　　1.4.2　操作员站的设置

　　由于各个操作员站可互用，任一个操作员站上均可调出任一个画面，原则上电气没设独立的操作员站。

　　1.4.3　与其它系统的接口

　　电气的励磁系统avr、自动准同期ass、保护、中压快速切换和故障录波仪均由专用装置实现，但留有与dcs的硬线接口。

　　2　结束语

　　由于扬州二电厂是第一次把电气监控纳入dcs，因此在做法上有许多保留。通过实际运行效果看，没有必要在geb上保留大量的手操站、表计和光字牌。

　　由于电气设备位置比较分散，在设备和i/o点较集中的地方(如升压站和继电器楼)，宜采用远程i/o站，通过光缆把电气量送入dcs。这样可减少现场电缆，降低造价，便于维护。

　　由于dcs具有丰富的功能块，强大的运算功能，它可依据一定的条件和步骤完成子组或成组功能。在dcs接收自动同期指令后，通过逻辑运算，判断发变组、高压侧断路器在断开位置、机组已开至预定转速等条件成立，投入avr，由avr调压。当电压已建立和自动准同期条件满足时，dcs发出指令投入ass，ass通过与avr及deh的接口，实现ass对avr和deh的调节，即实现对发电机电压和转速的自动调节，待同期调节满足时，由ass向断路器发出同期合闸指令。所有这些成组功能宜在dcs中实现。

　　电气监控进入dcs，但往往dcs设备到货较迟而倒送电较早。在扬州二电厂倒送电时采取了临时措施，从geb上直接引线至端子柜和中间继电器柜而跳过了控制柜，在geb上进行操作和观测。由此可见，电气监控进了dcs后，应考虑dcs提前到货，电子设备间、工程师室和主控室也应提前具备dcs就位条件，使倒送电时就能用上dcs，充分发挥dcs的作用。

　　目前，扬州二电厂的电气公用系统仍放在1号机中，只能由1号机进行监控。但正在施工的德州三期工程2×660 mw机组，公用系统作为一个独立的自动化子站和一个独立的功能区，在两台机组的终端总线之间有一网桥。系统正常时由5号机进行监控，当5号机检修或故障时，可由6号机取而代之。