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案例頻道摘要：通過(guò)對納雍電廠(chǎng)＃1、＃2機組輔機溫度高保護邏輯的優(yōu)化，實(shí)現了熱電阻斷線(xiàn)保護和溫度變化速率限制，避免了因測溫元件故障引起的溫度保護誤動(dòng)，確保了機組的穩定運行，并著(zhù)重介紹了該邏輯在I/A Series系統的實(shí)現方法。
關(guān)鍵詞：DCS I/A Series 輔機溫度保護 熱電阻斷線(xiàn) 速率限制
1.概述
納雍發(fā)電總廠(chǎng)為新建電廠(chǎng)，規劃設計8×300MW燃煤機組，其中＃1、＃2機組由哈爾濱三大動(dòng)力廠(chǎng)生產(chǎn)，DCS采用上海Foxboro公司的I/A Series智能自動(dòng)化系統，DEH為上海新華工程控制公司的DEH－ⅢA系統。＃1機組于2003年4月投產(chǎn)，＃2機組相繼于同年9月投產(chǎn)。
熱工保護作為熱工自動(dòng)化的重要部分，一直受到我廠(chǎng)的重視，尤其是一些重要輔機，如送引風(fēng)機、磨煤機、循環(huán)水泵、凝結水泵等，都設置了軸承和電機的溫度高保護。但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于測溫元件發(fā)生斷線(xiàn)或端子接線(xiàn)接觸不良、松動(dòng)，造成被測溫度突升，輔機溫度保護動(dòng)作誤跳閘，嚴重影響了機組的穩定運行。
2.存在的問(wèn)題
熱電阻是利用金屬導體電阻隨溫度而變化的原理制成的，當熱電阻斷線(xiàn)以及接線(xiàn)端接觸不良時(shí)，其接觸電阻會(huì )增大，對于保護來(lái)說(shuō)其溫度會(huì )發(fā)生突然的升高，導致保護動(dòng)作；同時(shí)熱控人員在工作時(shí)，也會(huì )發(fā)生錯拆測溫元件的造成斷線(xiàn)可能，這也導致了溫度保護的動(dòng)作。
經(jīng)過(guò)分析，以下幾方面的原因可能造成保護誤動(dòng)：
● 輔機長(cháng)時(shí)間運行，長(cháng)期的振動(dòng)造成接線(xiàn)端子松動(dòng)；
● 設備因素造成熱電阻損壞、斷線(xiàn)；
● 熱工人員檢修時(shí)誤拆元件，導致熱電阻斷線(xiàn)；
● 熱電阻本身質(zhì)量缺陷，內部斷線(xiàn)和故障。
在此先介紹幾個(gè)I/A系統的術(shù)語(yǔ)：
我廠(chǎng)輔機原來(lái)采用的輔機溫度保護邏輯如下圖：
熱電阻溫度信號通過(guò)電纜連接到I/A系統的FBM03卡件端子上，由卡件對信號進(jìn)行A/D轉換，在組態(tài)中用AIN塊對輸入數字信號進(jìn)行處理，包括：量程定義、高高值設定、信號壞判斷等，并輸出顯示，再利用CALC塊進(jìn)行邏輯運算，對壞值(BAD)的非和高高值(HHAIND)相與，即測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。
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(xiàn)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，這就存在保護誤動(dòng)地可能?？磥?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，這樣才能避免保護的誤動(dòng)。
3.解決方法
現在問(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系統的資料，我們找到REALM模塊，它能實(shí)現對變化速率的判斷，在速率超過(guò)設定值時(shí)，送出布爾量的指示信號。這樣就為邏輯判斷和閉鎖保護輸出提供了條件。
考慮到邏輯的易讀和易用性，我們在設計邏輯前制定了以下規則：
1)模塊設置及命名：
2)關(guān)于保護的投切：
在需要切除保護時(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)有保護異常的情況下，將CALC塊的BI06置1。
3)報警畫(huà)面：
溫度元件異常后，由CALC塊的BO02輸出一個(gè)報警，經(jīng)由報警邏輯后，在報警成組畫(huà)面送出聲光報警，提示運行人員聯(lián)系熱控進(jìn)行處理。
4)速率限值值：
速率報警的定值為3℃/s
下面我們以我廠(chǎng)＃1機組A凝結水泵為例，著(zhù)重介紹具體的組態(tài)方法：
1)修改后的保護邏輯如下：
增加了對溫度的速率限制和溫度元件異常后的報警。
2)A凝結水泵溫度測量點(diǎn)及保護定值：
3)模塊的連接如下圖：
模塊23TE08A、23TE09A、23TE16A對溫度信號進(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BAD、ROCIND、HHAIND進(jìn)行邏輯運算，實(shí)現保護輸出及異常報警，并能對保護進(jìn)行投切（BI06）和報警進(jìn)行確認（BI16）；跳閘輸出到COUT塊，驅動(dòng)繼電器動(dòng)作去跳閘輔機。
I/A系統的組態(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，各模塊的具體設置如下表：
4)保護判斷模塊的邏輯：
下圖就是NBATP模塊的SAMA圖，可以結合上面CALC塊的邏輯步序來(lái)看：
上圖中測溫元件異常（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。圖中BI06為保護的投切開(kāi)關(guān)。測溫元件異常（M01、M02、M03）相或后送出報警，提示運行人員注意。
4.應用和結論
經(jīng)過(guò)試驗證明該方法有效可行，且不用增加任何設備，即可達到預定的功能。我們已將其用于送風(fēng)機、引風(fēng)機、磨煤機、一次風(fēng)機、排粉機、電動(dòng)給水泵、凝結水泵、循環(huán)水泵等重要輔機的溫度保護上，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溫的保護中，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系統的單位能從中得到啟迪，用活、用好控制系統。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號