DCS热控自动化安装调试要点分析

2017-03-12胡松波

中国高新技术企业 2017年12期

关键词：模件火电厂传动

胡松波

（大唐国际发电股份有限公司北京高井热电厂，北京 100041）

DCS热控自动化安装调试要点分析

胡松波

（大唐国际发电股份有限公司北京高井热电厂，北京 100041）

热控自动化技术是火电厂中电力能源生产中常用的重要技术，相关设备的安装以及调试工作，是保证安全生产运营的重要条件。基于此，文章对DCS热控自动化中的安装要素以及调试中需要注意的问题进行分析。

DCS；热控自动化技术；安装调试要点；火电厂；电力能源生产

1 DCS热控自动化应用现状

目前而言，火电厂中的热控自动化技术的应用主要体现在对于整套机组以及辅助项设备等的有效性自动控制，通过机组对生产状况的感知，对生产要素进行自动调节，实现安全生产的目的。火电厂中的热控自动化通常由检测设备、执行装置以及控制系统组成。该系统还具备自动保护、报警、检测以及控制的功能。由于自动化技术在生产中具有一定的优势，因此在火电厂中使用热控自动化技术具有广阔的前景。这种技术对设备的要求比较高，因此重视安装技术以及相关的调试工作才能保证生产的安全性以及稳定性。同时就DCS技术而言，还应该做出进一步的研究，加强对生产环节的监控作用，保证该项技术在火电厂中能够更好地为生产服务。

2 DCS热控自动化的安装

对DCS热控自动化进行安装时，主要体现在以下方面：自动监控点的设置、电源的安装、接地的安装以及安装环境的检查与审核。

2.1 DCS自动监控点的设置

通过利用计算机可以对实时的数据进行采集和管理，单元机组通过使用DCS实现机、炉、电等的集中控制，在辅助车间对灰尘、煤以及水等进行监控点的设置，使用DCS的辅助性控制系统进行煤的运输。

2.2 DCS电源安装

电源的安装需要保证配置可以实现正常的切换以及使用，从而使热控系统可以更加稳定地运行。对此，相关的火电厂应该根据自身的特点进行电源的安装工作。同时加强对用电安全观念的重视，将责任落实到相关的人员身上，确保系统可以安全稳定运行，提高生产效率。

2.3 DCS接地安装

具体接地安装时，保证接地系统具有一定独立性，在设备以及供电线路发生异常时，接地系统可以迅速将电路中的电流传给大地，避免对机器以及人员的伤害。接地安装的结果是改善了系统设备工作的安全性，同时对设备的运行环境进行改良，增强对外界的抗干扰能力。由于DCS热控自动化产品具有科技含量高、智能性高等特点，因此也具有成本较高的特点，使用接地安装可以起到有效保护设备的作用，同时提高系统运作的稳定性以及安全性。此外，单独接地也可以为信号提供有效的屏蔽连接点，如此便能够对外界信号干扰进行避免，所以使用有效的接地形式可以确保热控自动化设备的安全运行。系统接地时，需要进行接地测试，保证接地测试的结果能够满足DCS生产厂商对于接地的要求。

2.4 现场设备的安装与调试

现场设备安装应按照DL 5190.4-2012电力建设施工技术规范要求，而现场的验收按照DL 5210.4-2009电力建设施工质量验收及评价规程完成。现场设备的调试是对设计和安装的检验。

3 DCS热控自动化的调试

安装之后的调试工作也是重要的环境，确保调试成功之后才可以正式投入使用。其中调试的主要内容包括静态调试、动态调试、逻辑问题处理以及系统缺陷的调试。

3.1 DCS热控自动化的静态调试

静态调试的主要内容又可以分为三个方面：受电的检测、模件的测试以及传动试验。

3.1.1 受电检测。目的是防止对自动化系统的中央处理器、模件以及主机等构件造成损害。在调试过程中必须按照相关的流程以及规则，对线路的绝缘性能以及接地电阻进行审查，保证系统的安全性以及可靠性。进行实际的受电启动之前，需要对整个设备安装进行检查，特别是对电缆和盘柜等设备的检查。另外，针对一些细节方面的检查也必须要重视，如测试绝缘电阻、接地电阻以及电源开关位置等工作。若缺乏全面且深入的检查，便会导致热控自动化设备受电时卡件处理器破损，甚至会影响主机运行质量。分散控制系统受电的过程中，其送电对象为总电源柜。针对回路数量较多的情况，供电电源必须要对其进行反复切换试验，务必要保证试验合格，随后方可对其他机柜进行供电。需要特别注意的是，当其中的某个部分受电出现错误，便要马上停止供电，直至查明原因之后才能继续供电。

3.1.2 模件测试。由于外回路中的强电导致模件发生损坏，是使用中常见的一类问题。为避免模件发生损坏，应该在模件进行正式调试之前对其外围电路进行全部断开操作，然后按步骤进行调试，调试结束后，及时退出模件。

3.1.3 传动试验。在进行传动试验之前，应该对端子柜和外回路的电路连接进行检查，同时使用万用表对相关模件进行功能检查，保证没问题之后，开始传动试验。对于没有进行传动试验的模件应该进行标记。传动试验分为静态传动、动态传动、整套调试。DCS各系统传动大致包括如下系统：SCS（机组顺控系统）、MCS（模拟量控制系统）、ECS（电气顺控系统）、DAS（数据采集系统）、BPS（旁路控制系统）、DEH（汽轮机电液调节系统）、TSI（主机监视系统）、ETS（主机保护系统）、FSSS（锅炉炉膛安全监控系统）、AGC（自动发电量控制）、RB（RUN BACK）等系统。

第一，DAS系统。数据采集系统主要完成以下功能：显示（包括概貌显示、趋势显示、报警显示、操作指导显示等）；记录（包括SOE记录等）；事故追忆；报表打印。

第二，SCS系统。包括锅炉顺控系统所有马达、电动门、电磁阀的单操、联锁、保护及功能组的调试。

第三，ECS系统。包括启备变、励磁系统、10kV厂用快切装置、10kV段工作、备用进线断路器、主变高压侧断路器、有载调压开关、启备变高压侧隔离开关、保安PC、UPS系统、110V直流系统、220V直流系统、公用电源系统、自动准同期等。

第四，MCS。对所有的控制系统控制框图及组态图进行正确性检查。包括：一次设备检查，对模拟量控制系统执行机构进行远方操作试验；控制系统开环试验；控制系统动态试验。

第五，FSSS系统。包括锅炉FSSS所有马达、电动门、电磁阀的单操、联锁、保护及功能组的调试。

第六，BPS旁路控制系统。自动状态下，当汽轮机机组发生事故时，旁路系统应压力目标值应能自动跟随协调系统当前压力并调整参数，加快机组的重新启动。

第七，RB（RUN BACK）。检查机组主要辅机发生故障时，机组快速降负荷，维持锅炉允许出力的能力。

第八，DEH系统。DEH主要控制汽轮机转速和功率，即从汽机挂闸、冲转、暖机、进汽阀切换、同期并网、带初负荷到带全负荷的整个过程，通过TV、GV、IV和RSV实现，同时具备防止汽机超速的保护逻辑。

第九，ETS系统。ETS（EMERGENCY TRIP SYSTEM）是汽轮机危急跳闸系统的简称。用以监视汽轮机的某些参数，当这些参数超过其运行限制值时，ETS触发AST电磁阀失电，卸掉AST油。两路信号确保关闭全部汽轮机蒸汽进汽阀门，以保证汽轮机安全运行。

第十，TSI系统。用来监视汽轮机本体的振动、轴位移、胀差、缸胀、键相等重要参数。

第十一，机组大锁。机炉电大连锁是DCS的一部分，其调试范围包括锅炉、汽机、电气系统之间保护信号的传递，保护逻辑动作的正确性；所有分系统报警、首出功能等。

第十二，AGC系统。AGC功能是指中调直接调度和控制机组的负荷，以满足电网调频及调峰的需要。实验目的是检验机组是否具备自动调频及调峰能力，同时检验及优化模拟量控制系统控制参数，使机组具有较强的适应负荷变化的能力。

3.2 DCS热控自动化动态问题调试

DCS热控自动化动态常见以下问题：

3.2.1 DCS死机、黑屏、示值不变化、画面操作失效等系统故障。配合DCS厂家检查电源回路、通讯环路是否正常；检查控制器、I/O模件状态是否正常；检查SCS的控制器及通讯环路的负荷率，不得超过DL/T 659在线验收测试规程的规定。

3.2.2 单体调试。考虑现场设备安装中线路、接地、气路、电路等问题，接线的准确性，气压的合理性，接地的牢固程度等均会对系统的正常性运行造成一定影响。针对些问题，需要依靠技术人员的控制降低信号的干扰，从而解决问题。

3.2.3 机柜带电后，一次元件在就地没有安装好的情况下，容易造成控制柜模件短路。需要在回路检查完成前，将外部信号断开，防止强电串入机柜，确保控制柜内模件安全。

3.2.4 控制信号的屏蔽接地故障，会导致系统抗干扰能力降低，引起信号突变，危害机组安全运行。要在热控调试期间，加强热控接地系统的检查测试，保持严格意义上的单点接地。

3.2.5 逻辑强制存在的风险。在调试期间，所有的强制逻辑操作应实现充分考虑可能引起的其他误动、拒动的可能性，并做好详细记录。调试完毕，及时恢复原组态。

第一，在应用分散控制系统设备的软件时，一定要及时做好备份，并记录一些极小的改动。如果需要进行数据库修改等较大的改动，则需要将数据备份于工程站，且还要具备其他的备份盘。

第二，在试验系统的软件功能时，一定不能遗漏，应全面检查试验软件，尤其应对其功能和各级权限实行特殊检查。此外，还要规范分散控制系统的应用软件管理，对于软件的修改、更新和升级等行为，都需要经过相关责任人的审批和授权且做好备份。值得注意的是，对于一些没有经过测试的软件，严禁私自下载、安装到分散控制系统中使用。

第三，对于分散控制系统中热工保护投退环节的维护管理，必须严格执行工作票制度。如果需要检修某一运行中的设备，必须采取正确的隔离措施，防止相关设备出现连锁反应。