DCS熱控自動(dòng)化安裝調(diào)試要點(diǎn)分析

胡松波

（大唐國際發(fā)電股份有限公司北京高井熱電廠，北京 100041）

DCS熱控自動(dòng)化安裝調(diào)試要點(diǎn)分析

胡松波

（大唐國際發(fā)電股份有限公司北京高井熱電廠，北京 100041）

熱控自動(dòng)化技術(shù)是火電廠中電力能源生產(chǎn)中常用的重要技術(shù)，相關(guān)設(shè)備的安裝以及調(diào)試工作，是保證安全生產(chǎn)運(yùn)營的重要條件?；诖?，文章對(duì)DCS熱控自動(dòng)化中的安裝要素以及調(diào)試中需要注意的問題進(jìn)行分析。

DCS；熱控自動(dòng)化技術(shù)；安裝調(diào)試要點(diǎn)；火電廠；電力能源生產(chǎn)

1 DCS熱控自動(dòng)化應(yīng)用現(xiàn)狀

目前而言，火電廠中的熱控自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在對(duì)于整套機(jī)組以及輔助項(xiàng)設(shè)備等的有效性自動(dòng)控制，通過機(jī)組對(duì)生產(chǎn)狀況的感知，對(duì)生產(chǎn)要素進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的目的。火電廠中的熱控自動(dòng)化通常由檢測(cè)設(shè)備、執(zhí)行裝置以及控制系統(tǒng)組成。該系統(tǒng)還具備自動(dòng)保護(hù)、報(bào)警、檢測(cè)以及控制的功能。由于自動(dòng)化技術(shù)在生產(chǎn)中具有一定的優(yōu)勢(shì)，因此在火電廠中使用熱控自動(dòng)化技術(shù)具有廣闊的前景。這種技術(shù)對(duì)設(shè)備的要求比較高，因此重視安裝技術(shù)以及相關(guān)的調(diào)試工作才能保證生產(chǎn)的安全性以及穩(wěn)定性。同時(shí)就DCS技術(shù)而言，還應(yīng)該做出進(jìn)一步的研究，加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的監(jiān)控作用，保證該項(xiàng)技術(shù)在火電廠中能夠更好地為生產(chǎn)服務(wù)。

2 DCS熱控自動(dòng)化的安裝

對(duì)DCS熱控自動(dòng)化進(jìn)行安裝時(shí)，主要體現(xiàn)在以下方面：自動(dòng)監(jiān)控點(diǎn)的設(shè)置、電源的安裝、接地的安裝以及安裝環(huán)境的檢查與審核。

2.1 DCS自動(dòng)監(jiān)控點(diǎn)的設(shè)置

通過利用計(jì)算機(jī)可以對(duì)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和管理，單元機(jī)組通過使用DCS實(shí)現(xiàn)機(jī)、爐、電等的集中控制，在輔助車間對(duì)灰塵、煤以及水等進(jìn)行監(jiān)控點(diǎn)的設(shè)置，使用DCS的輔助性控制系統(tǒng)進(jìn)行煤的運(yùn)輸。

2.2 DCS電源安裝

電源的安裝需要保證配置可以實(shí)現(xiàn)正常的切換以及使用，從而使熱控系統(tǒng)可以更加穩(wěn)定地運(yùn)行。對(duì)此，相關(guān)的火電廠應(yīng)該根據(jù)自身的特點(diǎn)進(jìn)行電源的安裝工作。同時(shí)加強(qiáng)對(duì)用電安全觀念的重視，將責(zé)任落實(shí)到相關(guān)的人員身上，確保系統(tǒng)可以安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高生產(chǎn)效率。

2.3 DCS接地安裝

具體接地安裝時(shí)，保證接地系統(tǒng)具有一定獨(dú)立性，在設(shè)備以及供電線路發(fā)生異常時(shí)，接地系統(tǒng)可以迅速將電路中的電流傳給大地，避免對(duì)機(jī)器以及人員的傷害。接地安裝的結(jié)果是改善了系統(tǒng)設(shè)備工作的安全性，同時(shí)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行改良，增強(qiáng)對(duì)外界的抗干擾能力。由于DCS熱控自動(dòng)化產(chǎn)品具有科技含量高、智能性高等特點(diǎn)，因此也具有成本較高的特點(diǎn)，使用接地安裝可以起到有效保護(hù)設(shè)備的作用，同時(shí)提高系統(tǒng)運(yùn)作的穩(wěn)定性以及安全性。此外，單獨(dú)接地也可以為信號(hào)提供有效的屏蔽連接點(diǎn)，如此便能夠?qū)ν饨缧盘?hào)干擾進(jìn)行避免，所以使用有效的接地形式可以確保熱控自動(dòng)化設(shè)備的安全運(yùn)行。系統(tǒng)接地時(shí)，需要進(jìn)行接地測(cè)試，保證接地測(cè)試的結(jié)果能夠滿足DCS生產(chǎn)廠商對(duì)于接地的要求。

2.4 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的安裝與調(diào)試

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備安裝應(yīng)按照DL 5190.4-2012電力建設(shè)施工技術(shù)規(guī)范要求，而現(xiàn)場(chǎng)的驗(yàn)收按照DL 5210.4-2009電力建設(shè)施工質(zhì)量驗(yàn)收及評(píng)價(jià)規(guī)程完成?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的調(diào)試是對(duì)設(shè)計(jì)和安裝的檢驗(yàn)。

3 DCS熱控自動(dòng)化的調(diào)試

安裝之后的調(diào)試工作也是重要的環(huán)境，確保調(diào)試成功之后才可以正式投入使用。其中調(diào)試的主要內(nèi)容包括靜態(tài)調(diào)試、動(dòng)態(tài)調(diào)試、邏輯問題處理以及系統(tǒng)缺陷的調(diào)試。

3.1 DCS熱控自動(dòng)化的靜態(tài)調(diào)試

靜態(tài)調(diào)試的主要內(nèi)容又可以分為三個(gè)方面：受電的檢測(cè)、模件的測(cè)試以及傳動(dòng)試驗(yàn)。

3.1.1 受電檢測(cè)。目的是防止對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的中央處理器、模件以及主機(jī)等構(gòu)件造成損害。在調(diào)試過程中必須按照相關(guān)的流程以及規(guī)則，對(duì)線路的絕緣性能以及接地電阻進(jìn)行審查，保證系統(tǒng)的安全性以及可靠性。進(jìn)行實(shí)際的受電啟動(dòng)之前，需要對(duì)整個(gè)設(shè)備安裝進(jìn)行檢查，特別是對(duì)電纜和盤柜等設(shè)備的檢查。另外，針對(duì)一些細(xì)節(jié)方面的檢查也必須要重視，如測(cè)試絕緣電阻、接地電阻以及電源開關(guān)位置等工作。若缺乏全面且深入的檢查，便會(huì)導(dǎo)致熱控自動(dòng)化設(shè)備受電時(shí)卡件處理器破損，甚至?xí)绊懼鳈C(jī)運(yùn)行質(zhì)量。分散控制系統(tǒng)受電的過程中，其送電對(duì)象為總電源柜。針對(duì)回路數(shù)量較多的情況，供電電源必須要對(duì)其進(jìn)行反復(fù)切換試驗(yàn)，務(wù)必要保證試驗(yàn)合格，隨后方可對(duì)其他機(jī)柜進(jìn)行供電。需要特別注意的是，當(dāng)其中的某個(gè)部分受電出現(xiàn)錯(cuò)誤，便要馬上停止供電，直至查明原因之后才能繼續(xù)供電。

3.1.2 模件測(cè)試。由于外回路中的強(qiáng)電導(dǎo)致模件發(fā)生損壞，是使用中常見的一類問題。為避免模件發(fā)生損壞，應(yīng)該在模件進(jìn)行正式調(diào)試之前對(duì)其外圍電路進(jìn)行全部斷開操作，然后按步驟進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試結(jié)束后，及時(shí)退出模件。

3.1.3 傳動(dòng)試驗(yàn)。在進(jìn)行傳動(dòng)試驗(yàn)之前，應(yīng)該對(duì)端子柜和外回路的電路連接進(jìn)行檢查，同時(shí)使用萬用表對(duì)相關(guān)模件進(jìn)行功能檢查，保證沒問題之后，開始傳動(dòng)試驗(yàn)。對(duì)于沒有進(jìn)行傳動(dòng)試驗(yàn)的模件應(yīng)該進(jìn)行標(biāo)記。傳動(dòng)試驗(yàn)分為靜態(tài)傳動(dòng)、動(dòng)態(tài)傳動(dòng)、整套調(diào)試。DCS各系統(tǒng)傳動(dòng)大致包括如下系統(tǒng)：SCS（機(jī)組順控系統(tǒng)）、MCS（模擬量控制系統(tǒng)）、ECS（電氣順控系統(tǒng)）、DAS（數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）、BPS（旁路控制系統(tǒng)）、DEH（汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)）、TSI（主機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)）、ETS（主機(jī)保護(hù)系統(tǒng)）、FSSS（鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)）、AGC（自動(dòng)發(fā)電量控制）、RB（RUN BACK）等系統(tǒng)。

第一，DAS系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要完成以下功能：顯示（包括概貌顯示、趨勢(shì)顯示、報(bào)警顯示、操作指導(dǎo)顯示等）；記錄（包括SOE記錄等）；事故追憶；報(bào)表打印。

第二，SCS系統(tǒng)。包括鍋爐順控系統(tǒng)所有馬達(dá)、電動(dòng)門、電磁閥的單操、聯(lián)鎖、保護(hù)及功能組的調(diào)試。

第三，ECS系統(tǒng)。包括啟備變、勵(lì)磁系統(tǒng)、10kV廠用快切裝置、10kV段工作、備用進(jìn)線斷路器、主變高壓側(cè)斷路器、有載調(diào)壓開關(guān)、啟備變高壓側(cè)隔離開關(guān)、保安PC、UPS系統(tǒng)、110V直流系統(tǒng)、220V直流系統(tǒng)、公用電源系統(tǒng)、自動(dòng)準(zhǔn)同期等。

第四，MCS。對(duì)所有的控制系統(tǒng)控制框圖及組態(tài)圖進(jìn)行正確性檢查。包括：一次設(shè)備檢查，對(duì)模擬量控制系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行遠(yuǎn)方操作試驗(yàn)；控制系統(tǒng)開環(huán)試驗(yàn)；控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。

第五，F(xiàn)SSS系統(tǒng)。包括鍋爐FSSS所有馬達(dá)、電動(dòng)門、電磁閥的單操、聯(lián)鎖、保護(hù)及功能組的調(diào)試。

第六，BPS旁路控制系統(tǒng)。自動(dòng)狀態(tài)下，當(dāng)汽輪機(jī)機(jī)組發(fā)生事故時(shí)，旁路系統(tǒng)應(yīng)壓力目標(biāo)值應(yīng)能自動(dòng)跟隨協(xié)調(diào)系統(tǒng)當(dāng)前壓力并調(diào)整參數(shù)，加快機(jī)組的重新啟動(dòng)。

第七，RB（RUN BACK）。檢查機(jī)組主要輔機(jī)發(fā)生故障時(shí)，機(jī)組快速降負(fù)荷，維持鍋爐允許出力的能力。

第八，DEH系統(tǒng)。DEH主要控制汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速和功率，即從汽機(jī)掛閘、沖轉(zhuǎn)、暖機(jī)、進(jìn)汽閥切換、同期并網(wǎng)、帶初負(fù)荷到帶全負(fù)荷的整個(gè)過程，通過TV、GV、IV和RSV實(shí)現(xiàn)，同時(shí)具備防止汽機(jī)超速的保護(hù)邏輯。

第九，ETS系統(tǒng)。ETS（EMERGENCY TRIP SYSTEM）是汽輪機(jī)危急跳閘系統(tǒng)的簡稱。用以監(jiān)視汽輪機(jī)的某些參數(shù)，當(dāng)這些參數(shù)超過其運(yùn)行限制值時(shí)，ETS觸發(fā)AST電磁閥失電，卸掉AST油。兩路信號(hào)確保關(guān)閉全部汽輪機(jī)蒸汽進(jìn)汽閥門，以保證汽輪機(jī)安全運(yùn)行。

第十，TSI系統(tǒng)。用來監(jiān)視汽輪機(jī)本體的振動(dòng)、軸位移、脹差、缸脹、鍵相等重要參數(shù)。

第十一，機(jī)組大鎖。機(jī)爐電大連鎖是DCS的一部分，其調(diào)試范圍包括鍋爐、汽機(jī)、電氣系統(tǒng)之間保護(hù)信號(hào)的傳遞，保護(hù)邏輯動(dòng)作的正確性；所有分系統(tǒng)報(bào)警、首出功能等。

第十二，AGC系統(tǒng)。AGC功能是指中調(diào)直接調(diào)度和控制機(jī)組的負(fù)荷，以滿足電網(wǎng)調(diào)頻及調(diào)峰的需要。實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菣z驗(yàn)機(jī)組是否具備自動(dòng)調(diào)頻及調(diào)峰能力，同時(shí)檢驗(yàn)及優(yōu)化模擬量控制系統(tǒng)控制參數(shù)，使機(jī)組具有較強(qiáng)的適應(yīng)負(fù)荷變化的能力。

3.2 DCS熱控自動(dòng)化動(dòng)態(tài)問題調(diào)試

DCS熱控自動(dòng)化動(dòng)態(tài)常見以下問題：

3.2.1 DCS死機(jī)、黑屏、示值不變化、畫面操作失效等系統(tǒng)故障。配合DCS廠家檢查電源回路、通訊環(huán)路是否正常；檢查控制器、I/O模件狀態(tài)是否正常；檢查SCS的控制器及通訊環(huán)路的負(fù)荷率，不得超過DL/T 659在線驗(yàn)收測(cè)試規(guī)程的規(guī)定。

3.2.2 單體調(diào)試?？紤]現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備安裝中線路、接地、氣路、電路等問題，接線的準(zhǔn)確性，氣壓的合理性，接地的牢固程度等均會(huì)對(duì)系統(tǒng)的正常性運(yùn)行造成一定影響。針對(duì)些問題，需要依靠技術(shù)人員的控制降低信號(hào)的干擾，從而解決問題。

3.2.3 機(jī)柜帶電后，一次元件在就地沒有安裝好的情況下，容易造成控制柜模件短路。需要在回路檢查完成前，將外部信號(hào)斷開，防止強(qiáng)電串入機(jī)柜，確?？刂乒駜?nèi)模件安全。

3.2.4 控制信號(hào)的屏蔽接地故障，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)抗干擾能力降低，引起信號(hào)突變，危害機(jī)組安全運(yùn)行。要在熱控調(diào)試期間，加強(qiáng)熱控接地系統(tǒng)的檢查測(cè)試，保持嚴(yán)格意義上的單點(diǎn)接地。

3.2.5 邏輯強(qiáng)制存在的風(fēng)險(xiǎn)。在調(diào)試期間，所有的強(qiáng)制邏輯操作應(yīng)實(shí)現(xiàn)充分考慮可能引起的其他誤動(dòng)、拒動(dòng)的可能性，并做好詳細(xì)記錄。調(diào)試完畢，及時(shí)恢復(fù)原組態(tài)。

第一，在應(yīng)用分散控制系統(tǒng)設(shè)備的軟件時(shí)，一定要及時(shí)做好備份，并記錄一些極小的改動(dòng)。如果需要進(jìn)行數(shù)據(jù)庫修改等較大的改動(dòng)，則需要將數(shù)據(jù)備份于工程站，且還要具備其他的備份盤。

第二，在試驗(yàn)系統(tǒng)的軟件功能時(shí)，一定不能遺漏，應(yīng)全面檢查試驗(yàn)軟件，尤其應(yīng)對(duì)其功能和各級(jí)權(quán)限實(shí)行特殊檢查。此外，還要規(guī)范分散控制系統(tǒng)的應(yīng)用軟件管理，對(duì)于軟件的修改、更新和升級(jí)等行為，都需要經(jīng)過相關(guān)責(zé)任人的審批和授權(quán)且做好備份。值得注意的是，對(duì)于一些沒有經(jīng)過測(cè)試的軟件，嚴(yán)禁私自下載、安裝到分散控制系統(tǒng)中使用。

第三，對(duì)于分散控制系統(tǒng)中熱工保護(hù)投退環(huán)節(jié)的維護(hù)管理，必須嚴(yán)格執(zhí)行工作票制度。如果需要檢修某一運(yùn)行中的設(shè)備，必須采取正確的隔離措施，防止相關(guān)設(shè)備出現(xiàn)連鎖反應(yīng)。

4 結(jié)語

綜上所述，使用DCS熱控自動(dòng)化設(shè)備可以改善火電廠的運(yùn)營情況以及生產(chǎn)能力。其中設(shè)備的安裝以及調(diào)試是保證設(shè)備穩(wěn)定工作的重要基礎(chǔ)，因此必須就設(shè)備的特點(diǎn)進(jìn)行一定的分析，重視其中的安裝調(diào)試工作，保證安全、穩(wěn)定作業(yè)，改善生產(chǎn)效率，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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[3]趙百荒．電廠熱控儀表的故障及預(yù)防措施[J]．電站系統(tǒng)工程，2014，（1）.

[4]張麗．基于電廠熱控調(diào)試中的技術(shù)創(chuàng)新討論[J]．中國科技投資，2013，（Z1）．

（責(zé)任編輯：蔣建華）

TM621

1009-2374（2017）12-0120-02

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.12.062

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