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案例頻道摘要：通過(guò)對(duì)納雍電廠＃1、＃2機(jī)組輔機(jī)溫度高保護(hù)邏輯的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了熱電阻斷線保護(hù)和溫度變化速率限制，避免了因測(cè)溫元件故障引起的溫度保護(hù)誤動(dòng)，確保了機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，并著重介紹了該邏輯在I/A Series系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法。
關(guān)鍵詞：DCS I/A Series 輔機(jī)溫度保護(hù) 熱電阻斷線 速率限制
1.概述
納雍發(fā)電總廠為新建電廠，規(guī)劃設(shè)計(jì)8×300MW燃煤機(jī)組，其中＃1、＃2機(jī)組由哈爾濱三大動(dòng)力廠生產(chǎn)，DCS采用上海Foxboro公司的I/A Series智能自動(dòng)化系統(tǒng)，DEH為上海新華工程控制公司的DEH－ⅢA系統(tǒng)。＃1機(jī)組于2003年4月投產(chǎn)，＃2機(jī)組相繼于同年9月投產(chǎn)。
熱工保護(hù)作為熱工自動(dòng)化的重要部分，一直受到我廠的重視，尤其是一些重要輔機(jī)，如送引風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)、循環(huán)水泵、凝結(jié)水泵等，都設(shè)置了軸承和電機(jī)的溫度高保護(hù)。但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于測(cè)溫元件發(fā)生斷線或端子接線接觸不良、松動(dòng)，造成被測(cè)溫度突升，輔機(jī)溫度保護(hù)動(dòng)作誤跳閘，嚴(yán)重影響了機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。
2.存在的問(wèn)題
熱電阻是利用金屬導(dǎo)體電阻隨溫度而變化的原理制成的，當(dāng)熱電阻斷線以及接線端接觸不良時(shí)，其接觸電阻會(huì)增大，對(duì)于保護(hù)來(lái)說(shuō)其溫度會(huì)發(fā)生突然的升高，導(dǎo)致保護(hù)動(dòng)作；同時(shí)熱控人員在工作時(shí)，也會(huì)發(fā)生錯(cuò)拆測(cè)溫元件的造成斷線可能，這也導(dǎo)致了溫度保護(hù)的動(dòng)作。
經(jīng)過(guò)分析，以下幾方面的原因可能造成保護(hù)誤動(dòng)：
● 輔機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，長(zhǎng)期的振動(dòng)造成接線端子松動(dòng)；
● 設(shè)備因素造成熱電阻損壞、斷線；
● 熱工人員檢修時(shí)誤拆元件，導(dǎo)致熱電阻斷線；
● 熱電阻本身質(zhì)量缺陷，內(nèi)部斷線和故障。
在此先介紹幾個(gè)I/A系統(tǒng)的術(shù)語(yǔ)：
我廠輔機(jī)原來(lái)采用的輔機(jī)溫度保護(hù)邏輯如下圖：
熱電阻溫度信號(hào)通過(guò)電纜連接到I/A系統(tǒng)的FBM03卡件端子上，由卡件對(duì)信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，在組態(tài)中用AIN塊對(duì)輸入數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，包括：量程定義、高高值設(shè)定、信號(hào)壞判斷等，并輸出顯示，再利用CALC塊進(jìn)行邏輯運(yùn)算，對(duì)壞值(BAD)的非和高高值(HHAIND)相與，即測(cè)溫元件正常且溫度高高，輸出跳閘BO到COUT塊，再通過(guò)FBM26卡件帶的繼電器去跳閘輔機(jī)。
這里加入了壞質(zhì)量判斷，但實(shí)際效果不明顯。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，溫度元件在斷線時(shí)存在延時(shí),并不是立即就壞，另外端子接觸不良時(shí)，其阻值忽大忽小，這就存在保護(hù)誤動(dòng)地可能。看來(lái),單純的靠壞值判斷并不能解決問(wèn)題，還要進(jìn)行溫度值變化速率判斷，這樣才能避免保護(hù)的誤動(dòng)。
3.解決方法
現(xiàn)在問(wèn)題的焦點(diǎn)就變?yōu)榱嗽鯓舆M(jìn)行速率判斷，開(kāi)始我們想通過(guò)比較同一溫度在前后相位間的差值來(lái)獲得速率，后來(lái)通過(guò)查找I/A系統(tǒng)的資料，我們找到REALM模塊，它能實(shí)現(xiàn)對(duì)變化速率的判斷，在速率超過(guò)設(shè)定值時(shí)，送出布爾量的指示信號(hào)。這樣就為邏輯判斷和閉鎖保護(hù)輸出提供了條件。
考慮到邏輯的易讀和易用性，我們?cè)谠O(shè)計(jì)邏輯前制定了以下規(guī)則：
1)模塊設(shè)置及命名：
2)關(guān)于保護(hù)的投切：
在需要切除保護(hù)時(shí)，將CALC塊的BI06置0，限制其BO01輸出；需要投入時(shí)，在檢查沒(méi)有保護(hù)異常的情況下，將CALC塊的BI06置1。
3)報(bào)警畫(huà)面：
溫度元件異常后，由CALC塊的BO02輸出一個(gè)報(bào)警，經(jīng)由報(bào)警邏輯后，在報(bào)警成組畫(huà)面送出聲光報(bào)警，提示運(yùn)行人員聯(lián)系熱控進(jìn)行處理。
4)速率限值值：
速率報(bào)警的定值為3℃/s
下面我們以我廠＃1機(jī)組A凝結(jié)水泵為例，著重介紹具體的組態(tài)方法：
1)修改后的保護(hù)邏輯如下：
增加了對(duì)溫度的速率限制和溫度元件異常后的報(bào)警。
2)A凝結(jié)水泵溫度測(cè)量點(diǎn)及保護(hù)定值：
3)模塊的連接如下圖：
模塊23TE08A、23TE09A、23TE16A對(duì)溫度信號(hào)進(jìn)行BAD壞值判斷；而模塊23TE08ARALM、23TE09ARALM、23TE16ARALM又從前三個(gè)AIN塊處引入輸出，再進(jìn)行高高值和速率超限判斷；在NBATP模塊中，對(duì)BAD、ROCIND、HHAIND進(jìn)行邏輯運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)保護(hù)輸出及異常報(bào)警，并能對(duì)保護(hù)進(jìn)行投切（BI06）和報(bào)警進(jìn)行確認(rèn)（BI16）；跳閘輸出到COUT塊，驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作去跳閘輔機(jī)。
I/A系統(tǒng)的組態(tài)為填表式，連接點(diǎn)以Compound:Block.Parameter的格式來(lái)填寫(xiě)，這里我們的Compound名為NBTP，各模塊的具體設(shè)置如下表：
4)保護(hù)判斷模塊的邏輯：
下圖就是NBATP模塊的SAMA圖，可以結(jié)合上面CALC塊的邏輯步序來(lái)看：
上圖中測(cè)溫元件異常（M01、M02、M03）是由元件壞和速率超限相或，然后經(jīng)由RS觸發(fā)器保持得到的，取非后與上溫度高高（延時(shí)2秒），送出跳閘，任意溫度高即跳閘輔機(jī)。圖中BI06為保護(hù)的投切開(kāi)關(guān)。測(cè)溫元件異常（M01、M02、M03）相或后送出報(bào)警，提示運(yùn)行人員注意。
4.應(yīng)用和結(jié)論
經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明該方法有效可行，且不用增加任何設(shè)備，即可達(dá)到預(yù)定的功能。我們已將其用于送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、排粉機(jī)、電動(dòng)給水泵、凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵等重要輔機(jī)的溫度保護(hù)上，已經(jīng)成功的避免了兩次由于熱電阻異常造成的誤動(dòng)。該邏輯也可用于熱電偶測(cè)溫的保護(hù)中，REALM模塊的速率限制功能大大提高了邏輯組態(tài)的方便性。希望廣大使用I/A系統(tǒng)的單位能從中得到啟迪，用活、用好控制系統(tǒng)。
北京市公安局海淀分局備案號(hào)：11010802023656號(hào)