菏泽发电厂ETS与DCS一体化的应用.doc

ETS与DCS一体化的应用 The application of Unifying the ETS system and the DCS system 吕胜利 (1.山东菏泽发电厂，山东 菏泽 274032；) 摘要：利用已有的DCS控制系统，结合实际对ETS与DCS系统进行一体化应用，并总结分析 关键词： ETS; DCS; 一体化; 应用 Abstract: Making use of the exiting DCS system, unify the ETS system and the DCS system combining the realities, summarize and analyze at last. Key words: ETS; DCS; unify; application 0.引言 ETS保护系统经历了由电磁继电器或固态集成电路组成的硬接线逻辑保护系统到采用PLC控制系统直至目前国内少数电厂利用DCS实现ETS功能这样的一个发展过程。目前国电菏泽发电厂也在这方面在一期的两台125MW机组中做了一些有益的探索。 1.三种保护架构的优缺点分析： 1.1电磁继电器或固态集成电路组成的硬接线逻辑保护系统：优点是，直观，便于检修、成本低廉；缺点是所需硬件较多，能耗高，硬接线多，故障点多，动作迟缓，可靠性差，易引起误动和拒动，此外无事故追忆功能，不利于事故查找和分析。此种保护架构目前已基本淘汰。 1.2采用普通PLC控制的汽机保护系统：优点是，硬接线进一步减少，故障率降低，可靠性在三种系统中较高；缺点是，与其它系统接口繁琐、困难，事故追忆功能、历史数据采集功能难于实现，系统孤立维护成本有提高趋势。 1.3DCS实现ETS功能：优点是，硬接线最少，故障率降低，保护方式实现灵活，试验功能轻松实现，与DCS系统共同维护，降低了维护成本，具备DCS系统的一切优点；缺点是，运算速度较PLC慢，I/O卡件配置、系统电源配置很难合理搭配。 1.4通过以上介绍我们可知，如果DCS系统能够很好的克服运算速度、卡件、电源配置与保护系统的原则相对不一致的这些缺点，那么用DCS系统来整合ETS功能这种架构模式的好处是显而易见的。 2.我厂在ETS与DCS一体化应用方面的探索： 2.1简单介绍：我厂一期两台125MW机组采用的是I/A的FOXBRO控制系统，其中数字型FBM，在完成一般卡件的输入输出功能的同时具有PLB梯形逻辑图的功能，且由于PLB逻辑运行稳定、速度快（梯形逻辑被执行的速度为每20至25ms处理约300个逻辑元素），这样数字型FBM就成了ETS逻辑非常好的载体。 2.2系统构成：如图1所示，汽轮机紧急跳闸系统(ETS)主要由I/A系统中CP（运行PLB模块）与FBM（运行梯形逻辑）共同实现其逻辑功能。ETS试验、跳机保护逻辑在FBM中以PLB梯形图的形式实现；CP为冗余配置，配合上位机可很容易的实现对FBM的逻辑编程或组态。 2.2.1各FBM所实现的逻辑功能： FBM0409D6：ETS试验通道选择逻辑1（ETS_JK:ETS_TEST1） 1通道AST电磁阀动作逻辑1（ETS_JK:ETS_TEST1） FBM0409D7：油温瓦温跳机信号（ETS_JK:ETS_PROTECT） 轴向位移跳机逻辑（ETS_JK:ETS_PROTECT） 跳闸解投逻辑图（ETS_JK:ETS_PROTECT） 其他ETS跳机信号逻辑图（ETS_JK:ETS_PROTECT） FBM0409D8：跳闸首先记忆逻辑（ETS_JK:ETS_FIRST） 总跳闸逻辑图（ETS_JK:ETS_FIRST） FBM0409D9：ETS试验通道电磁阀驱动选择逻辑2（ETS_JK:ETS_TEST2） 2通道AST电磁阀动作逻辑图2（ETS_JK:ETS_TEST2） 2.3系统设置特点： 2.3.1 系统的跳机电磁阀被分配成两个通道，只有两个通道同时动作时机组才跳机，每一通道又通过不同的FBM卡件输出，这样任意FBM卡件的故障就不会引起跳机，极大的提高了系统的安全性与可靠性，如图2所示：其中J1、J2、J3、J4为跳机继电器 2.3.2整个ETS系统停机电磁阀电源由两路冗余电源供给，每一路为同一通道的2个AST电磁阀供电，任何一路电源故障均不会引起跳机，但有电源监视报警输出至DCS，只有当停机电磁阀的二路电源同时失去，汽轮机组才会停机，如图3所示：CB表示继电器的常闭接点 2.3.3 FBM电源由DCS系统冗余电源供给，非常可靠，在断电情况下FBM中的ETS逻辑程序不会丢失，恢复上电后，程序会自动运行。 2.3.4手动停机保护直接接入到硬回路中来实现，这样就保证了在任何情况下都可有效的停止机组的运行，如图4所示：J0为手动停机继电器