升级改造后的DEH上位机调试试验及操作步骤

2016-04-18曹宝文

综合智慧能源 2016年11期

关键词：卡件汽机手动

曹宝文

（天津中德应用技术大学，天津 300350）

升级改造后的DEH上位机调试试验及操作步骤

曹宝文

（天津中德应用技术大学，天津 300350）

目前，普遍采用数字电液调节系统（DEH）对汽轮机组进行控制，以保证机组运行的安全性、可靠性和灵活性。由于原DEH系统的上位机备件已无法买到，为确保机组的安全稳定运行，需要对机组进行DEH上位机的升级改造。对DEH升级改造后的系统调试与准备工作做了介绍和说明，对类似升级过程和系统日常维护具有参考意义。

DEH；系统升级；调试试验

1 DEH概述

DEH是指汽轮机的数字电液调节系统，是汽轮机组的心脏和大脑，是分散控制系统（DCS）的重要组成部分。DEH系统的主要功能包括：汽轮机转速控制；自动同期控制；负荷控制；参与一次调频；快速减负荷；单阀、顺序阀控制；阀门试验；超速保护（OPC）；与DCS实现数据共享；运行监控；手动控制等［1］。采用DEH控制可以提高高中压调门的控制精度，为实现协调控制系统（CCS）及提高整个机组的控制水平提供基本保障。目前汽轮机大多都采用DEH控制系统。

2 DEH系统升级改造介绍

此次升级改造保留当前的所有I/O卡件、机柜和电源。在改造之前要确认原系统的最新文件配置、逻辑功能、参数和源文件，并做好原系统的备份工作，原系统的逻辑、参数、操作画面、数据库等转入新的系统中［2］。此次升级共采购工程师站一台，操作员站一台，显示器两台，分散处理单元（DPU）两台以及相应的软件系统。

2.1 操作及画面的优化

针对发电厂方面提出的几点改进意见，升级改造后的系统操作及画面更加优化［3］。DEH主菜单中的控制接线画面增加了卡件端子接线图，并将机柜中的卡件及所有I/O端子做了详尽标识。同时，增加一个AO卡件（包括调节级压力、转速、负荷），用于试验。

增加了所有阀门VP卡的调试画面，可以查看阀门运行状态并对单个阀门进行手动控制。历史点包括硬线点和所有中间点，可同时调用多组实时、历史曲线且支持拖动输入。此外，还增加了点查询功能，可以查看已被停扫和退出检测的点。在逻辑图中，画面颜色更为丰富，通过不同颜色的线代表不同状态，如红色代表“1”，蓝色代表被强制，“！”则表示该点为坏点。已经定位的块以爆炸式图标显示。向前和向后查询逻辑更加方便快捷。

2.2 系统试验验收

按照机组运行要求、升级技术协议和工业标准，进行系统试验验收。

2.2.1 汽机转速控制试验

（1）启机检查。

在操作员自动、旁路退出方式下进行汽机挂闸，确认阀限为100%，此时高压调门（GV）和中压调门（IV）慢慢全开，高压主汽门（TV）处于关闭状态。

设定目标转速和升速率进行冲转，汽机将按设置的升速率升速，向目标转速靠近。在这个环节中要验证目标转速和升速率在某些区间内是不能被设定的。

（2）TV-GV切换。

转速升至一定值后，进行TV-GV的切换操作，如图1所示。在总览页面上，观察阀切换情况是否正常。当高压调门逐渐关闭，转速下降后，高压主汽门立即开到100%，此时，转速由高压调门控制。阀切换时间应小于等于2min。切换结束后，将转速目标值设定为额定转速，输入升速率，开始升速。

（3）OPC超速试验。

当汽机转速稳定到额定转速后，可以进行OPC超速试验。动态试验时，设置汽机目标转速超过OPC动作值。待转速升到动作值，画面提示OPC动作，所有GV、IV调门立即发关闭指令，同时转速目标设定值降为额定转速。当汽机转速低于OPC动作值后，OPC信号消失，GV和IV调门重新开启。静态试验时，所有GV、IV调门应立即关闭，并保持全关状态，直至退出试验。

图1 阀门模式对话框

2.2.2 同期试验及并网

检查并网条件是否满足，当自动同期允许信号来时，DEH总览画面显示“允许自动同期”。投入自动同期，如图2所示。汽机将根据同期装置的增减同期信号来改变汽机的转速设定值，使汽机转速增加或减少。当到达同期转速后，同期装置自动并网。并网后负荷自动带5%初始负荷，转速控制自动变为负荷控制。

图2 控制模式对话框

2.2.3 汽机负荷控制试验

（1）功率回路投入或切除试验

选择“功率回路”，通过“投入”键和“切除”键来控制功率闭环回路。在投入功率回路后，汽机保证实际功率与设定功率相等。切除功率回路后，汽机只保证阀门开度。

（2）一次调频功能试验。

当一次调频功能投入后，如果网频超出了一次调频死区，一次调频立即动作。增加或是减少网频，观察一次调频功能。

2.2.4 遥控负荷试验

汽机接收到来自DCS的遥控请求信号后，画面显示“允许遥控”；当DEH条件满足且遥控负荷设定值有效时，可以投入遥控指令，此时DEH作为执行机构接收来自DCS的遥控功率信号。试验时，手动强制DCS的目标负荷，观察汽机负荷是否能跟随变化。当切除遥控后，观察目标值与设定值跟踪是否会引起负荷波动。

2.2.5 单阀、顺序阀切换试验

机组带负荷后，DEH默认进行单阀控制，画面显示“GV单独运行”，可以进行单阀、顺序阀的切换。在“阀门模式”窗口中选中“顺序阀”，进行汽机进汽方式切换。切换完成后，画面显示“GV顺序阀运行”，观察阀门开度变化和负荷变化。

2.2.6 阀门在线试验

TV单独门杆行程活动试验时，在DEH总览页面上，分别进入每个阀门的阀门试验窗，并触发“关”命令。因TV开度设置为90%，阀门关闭至90%，最后通过清除键使TV阀重新开启至100%。GV单独门杆全行程活动试验时，单个GV慢慢关闭后再慢慢打开，试验过程中其余GV则相应变化开度来维持负荷不变。中压主汽门（RSV）门杆全行程活动试验时，IV首先自动关闭，RSV试验电磁阀带电，阀门立即关闭。全关后，电磁阀失电，RSV全开。实验结束后，IV自动开启。IV单独门杆行程活动试验和中压排汽门（CV）单独门杆行程活动试验与TV类似，不同的是CV试验时阀门关闭至75%。

2.2.7 汽机手动运行模式功能试验

退出操作员自动运行模式，将当前运行模式切为手动，此时画面显示“手动控制”，所有阀门保持原有开度不变，且都切为手动控制。在“手操盘”窗口内，可以通过“上升”和“下降”按钮来手动改变TV、GV和IV阀的开度。

除了上述几个试验外，还包括CV排汽压力调节功能试验、抽汽调压门抽汽压力调节功能试验以及CV手动试验和抽汽调压门手动试验。

2.3 系统现场调试

硬件安装完毕后，对系统进行现场调试。第1步应检查上电后硬件是否运行正常，通过控制器灯和卡件灯检查控制器和卡件状态是否正确，通讯是否正常，供电模块是否正常。第2步检查各项窗口功能是否正常，包括点信息、点查询、逻辑图、系统图、趋势图和报警等。第3步检查组态功能是否正常，包括新建卡件、新建点、修改逻辑图和修改系统图等。第4步是核对测点通道、传点以及检查有无坏点。对于DI卡件需要短接相应端子，观察相应点的翻转。对于DO卡件需要强制该点，测量相应端子的通断。对于AI卡件需要送入相应信号，观察相应点数值［4］。对于AO卡件需要强制该点，测量相应端子输出电流。第5步要进行控制器、网络的冗余切换试验［5］。拔下处于控制状态的控制器上的网线或关闭该控制器，检查备用控制器是否切换至在线；拔下工作站一个端口的网线，检查工作站工作是否正常；关掉在线交换机的电源，检查备用交换机是否切换至在线；分别关闭控制器主、辅24V DC电源，检查控制器工作是否正常。第6步是对系统进行备份。最后一步是阀门的传动与整定。整定的目的是获得实际阀门流量特性曲线和修正阀门管理参数和控制参数。

2.4 其他准备工作

DEH在正式使用前，除了要进行控制器、网络的冗余切换试验和负荷测试外，还要仔细检查各工作站操作是否正常，原系统功能是否完好。