1-3号机组凝泵变频改造控制方案1-共14页.pdf

0+（2010）热2002#1-#3 机凝结水泵变频改造控制方案机凝结水泵变频改造控制方案批准：批准：审审定：定：审审核：核：编编制：制：二二一一年八月年八月目目 录录11、改造系统简述 第 1 页2、改造系统运行现状 第 2 页3、凝泵变频改造实施方案 第 2 页4、附录 第 8 页附录 1：热控策略 第 8 页-1-1 改造系改造系统简统简述述本次改造将两台凝结水泵中的一台改为变频控制，另一台不变。2 改造系改造系统统运行运行现现状状滇东电厂单元机组凝结水系统配置两台凝泵。正常情况下，一台凝泵运行，一台备用。通过除氧器水位调节阀调节除氧器水位。这样，不论在何种运行工况下，凝结水泵转速基本维持不变，出口流量只能由除氧器水位调节阀调节，出口压力高、节流损失严重、系统效率低、造成能源浪费；而且由于电动调节阀动作频繁，易出现故障，影响系统调节品质。2.1 热热控部分有关控部分有关 DCS 系系统资统资源使用状况：源使用状况：目前滇东电厂单元机组凝结水泵的相关联锁保护控制由 X0CBA11 柜 AP10 控制器凝泵变频改造电气系统图凝泵变频改造电气系统图开关定义开关电气编号开关名称X QS1A 凝结水泵变频进线开关X QS2A 凝结水泵变频出线开关X QS3变频器旁路开关-2-实现，所以应将有关新增组态逻辑分配到 AP10 控制器，以便控制逻辑组态和系统的检修维护。目前 30CBA11 柜 AP10 负荷率为%（电力行业标准要求小于 60%），扫描周期 0.1 秒，满足电力行业标准的要求。此次改造每台机组将增加数字量输入信号 15 路，数字量输出信号 12 路，模拟量输入信号 2 路，模拟量输出 1 路，现有模件备用通道不能满足需要，所以本次改造每台机组需增加 FUM210-M 卡件及端子板 2 块，FUM210-IO 卡件及端子板 1 块，FUM230-AI卡件及端子板 1 块，FUM280-CC 卡件及端子板 1 块。另外，操作员画面需要增加一幅变频控制画面。2.2 控制方式控制方式现除氧器水位控制是通过调节除氧器水位 30%调门和 100%调门的开度实现，由除氧器水位自动单冲量、除氧器水位自动三冲量及手动控制等控制方式组成，当任意凝泵运行、除氧器水位不高、凝结水流量测量正常、给水流量测量正常时，除氧器水位 30%调门可投入自动运行，单冲量调节；当任意泵运行、除氧器水位不高、凝结水流量测量正常、给水流量测量正常、减温水总流量正常时，除氧器水位 100%调门可投入自动运行，三冲量运行；当给水流量大于 330T/h 且除氧器水位 30%调门和 100%调门均在自动运行方式时，自动由单冲量切换为三冲量调节。由于两调门均为节流调节，节流损失大，能耗较高。变频调节只能在三冲量方式实现。这是由于在低负荷时变频泵已处于最低限制转速运行，调节性能变差，如没有除氧器水位调门的协助将很难维持除氧器水位。在启/停机或异常运行工况时需利用除氧器水位调门协助控制除氧器水位。2.5 可行性研究可行性研究结论结论根据滇东电厂设备现状和实施凝泵变频改造所需的条件，在增加部分硬件的条件下完全具备实施凝泵变频改造的必要条件。-3-3、凝凝泵变频泵变频改造改造热热控控实实施方案施方案3.1 凝凝泵变频泵变频改造改造热热控准控准备备工作工作考察收集其他电厂有关凝泵变频改造资料，依据变频器厂家说明书、凝泵变频改造技术协议等。结合滇东电厂自身特点，为编制实施计划、方案做准备工作。3.2 依据及引用依据及引用标标准准火力发电厂热工控制系统设计技术规定 DL/T 5175-2003火力发电厂开关量控制系统验收测试规程 DL/T 658-2006 3.4 确定新增、确定新增、变变更更设备编设备编号及名称如下表号及名称如下表（1）开关量输入序号测点名称测点编号描述信号类型信号来源1QS1 开关合闸位X0LCB11AP001 XB01QS1 RUN干接点6KV 开关室2QS1 开关分闸位X0LCB11AP001 XB02QS1 STOP干接点6KV 开关室3QS2 开关合闸位X0LCB12AP001 XB01QS2 RUN干接点6KV 开关室4QS2 开关分闸位X0LCB12AP001 XB02QS2 STOP干接点6KV 开关室5QS3 开关合闸位X0LCB13AP001 XB01QS3 RUN干接点6KV 开关室6QS3 开关分闸位X0LCB13AP001 XB02QS3 STOP干接点6KV 开关室7变频器待机状态X0LCB10AP101 XB02CP STOP干接点变频器控制柜8变频器运行状态X0LCB10AP101 XB01CP RUN干接点变频器控制柜9变频器轻故障报警X0LCB10AP101 XB48CP FAULT1干接点变频器控制柜10变频器重故障报警X0LCB10AP101 XB49CP FAULT2干接点变频器控制柜11变频器控制在远方X0LCB10AP101 XB71CP REMOTE干接点变频器控制柜（2）开关量输出序号测点名称测点编号画面描述信号类型信号来源1变频器启动命令X0LCB10AP101 XB91CLOSE CP干接点变频器控制柜2变频器停止命令X0LCB10AP101 XB92OPEN CP干接点变频器控制柜（3）模拟量输入序号测点名称测点编号画面描述信号类型信号来源1变频器转速反馈X0LCB10AP101 XB12CP SPEED有源变频器控制柜2变频器电流反馈X0LCB10AP101 XB13CP CURRENT有源变频器控制柜（4）模拟量输出序号测点名称测点编号画面描述信号类型信号来源-4-1变频器转速给定X0LCB10AP101 XQ93CP SPEED SET有源变频器控制柜测测点清册点清册（5）开关量输入序号测点名称测点编号通道号接线位置卡件类型信号来源1QS1 开关合闸位X0LCB11AP001 XB01X0CBA11 AG067 CH1X0CVA20 AG067 CH11、2280-IO变频器控制柜2QS1 开关分闸位X0LCB11AP001 XB02X0CBA11 AG067 CH2X0CVA20 AG067 CH23、4280-IO变频器控制柜3QS2 开关合闸位X0LCB12AP001 XB01X0CBA11 AG067 CH3X0CVA20 AG067 CH35、6280-IO变频器控制柜4QS2 开关分闸位X0LCB12AP001 XB02X0CBA11 AG067 CH4X0CVA20 AG067 CH47、8280-IO变频器控制柜5QS3 开关合闸位X0LCB13AP001 XB01X0CBA11 AG067 CH5X0CVA20 AG067 CH59、10280-IO变频器控制柜6QS3 开关分闸位X0LCB13AP001 XB02X0CBA11 AG067 CH6X0CVA20 AG067 CH611、12280-IO变频器控制柜7变频器待机状态X0LCB10AP101 XB02X0CBA11 BG027 CH5X0CVA21BG027 CH569、70210-M变频器控制柜8变频器运行状态X0LCB10AP101 XB01X0CBA11 BG027 CH5X0CVA21 BG027 CH567、68210-M变频器控制柜9变频器轻故障报警X0LCB10AP101 XB48X0CBA11 AG115 CH26X0CVA20AG115 CH2651、52210-DI变频器控制柜10变频器重故障报警X0LCB10AP101 XB49X0CBA11 AG131 CH28X0CVA20AG131 CH2855、56210-IO变频器控制柜11变频器控制在远方X0LCB10AP101 XB71X0CBA11 AG139 CH28X0CVA20AG139 CH2855、56210-IO变频器控制柜（6）开关量输出序号测点名称测点编号通道号接线位置信号类型信号来源1变频器启动命令X0LCB10AP101 XB91X0CBA11 BG027 CH5X0CVA21 BG027 CH557、58210-M变频器控制柜2变频器停止命令X0LCB10AP101 XB92X0CBA11 BG027X0CVA21 BG027 CH5210-M变频器控制柜-5-CH559、60（7）模拟量输入序号测点名称测点编号通道号接线位置信号类型信号来源1变频器转速反馈X0LCB10AP101 XB12X0CBA11 AG051CH1X0CVA20AG051 CH144、45230-AI变频器控制柜2变频器电流反馈X0LCB10AP101 XB13X0CBA11 AG067CH2X0CVA20AG051 CH247、48230-AI变频器控制柜（8）模拟量输出序号测点名称测点编号通道号接线位置信号类型信号来源1变频器转速给定X0LCB10AP101 XQ93X0CBA11 AG051CH4X0CVA20 AG051 CH437、38280-4CH变频器控制柜-6-物物资计资计划申划申报报1、凝结水泵控制所在 AP：X 10 2、DCS 尚需增加的模件数量序号模件名称模件型号接线板型号数量1FUM2106DP1210-8BC210M22FUM2106DP1210-8BC210IO12FUM2806DP1280-8AB280CC13FUM2306DP1230-8CC230AI13、其他辅助材料统计序号材料名称规格型号数量备注1继电器OMRON MY4NJ 220/240VAC20 个带底座2继电器OMRON MY4NJ 24VDC20 个带底座3继电器OMRON MY4NJ 48VDC 20 个带底座4端子排UK 5 N 订货号：30 04 36 2100 个5号头管1.5 平方1 卷6屏蔽双绞线电缆DJVPVP 221.0500 米7阻燃屏蔽电缆ZR-KVVP 101.5500 米8阻燃屏蔽电缆ZR-KVVP 41.5500 米9阻燃屏蔽电缆ZR-KVVP 41.5500 米10信号隔离器RZG-310010 个11塑料绝缘胶带黑色10 盘12扎带L=300mm，黑色4 包13铁心扎带黑色，0.4mm4 盘4、目前 DCS 系统该 AP 负荷率 13.2%，增加测点后负荷率估计为 14%。3.3 热热工控制策略的确定工控制策略的确定结合目前滇东电厂除氧器水位调节、凝结水泵联锁保护的控制策略，已拟定改造后控制策略见附附录录 1。依据凝泵变频改造 DCS 设计敷设电-7-缆。电缆要在机组停运时敷设，接线工作要在机组停运、DCS 硬件安装完毕、组态修改完毕、各项通道电缆测试试验合格后进行。83.4 DCS 新增硬件安装新增硬件安装根据改造要求需在单元机 DCS 的 X0CBA11 柜安装 FUM210 卡件 3 块，230 卡件 1块，280 卡件 1 块，FUM210-M 端子板 2 块，FUM210-IO 端子板 1 块，FUM230-AI 端子板 1 块，FUM80-CC 端子板 1 块。此项工作需要在#4 机组停运后，且凝结水系统退出运行后实施。3.5 DCS 组态图编组态图编制、下装制、下装根据制定审批后的凝泵变频热工控制策略编制相应组态图，实现其控制功能。此项工作要在机组停运，且凝结水系统可退出运行后实施。3.6 操作画面的操作画面的设计实设计实施施由于原操作画面无扩展空间，需新开辟一张操作画面，内容包括有关凝结水泵、变频器、各个开关（QS1、QS2、QS3、变频器）、除氧器水位调门、除氧器水位等的启停、分合控制、除氧器水位控制、报警、显示等。此项工作要在机组停运，且凝结水系统退出运行后实施。此项工作可与组态编制、下装协调进行。3.7 测试测试3.11.1 DCS 通道性能测试待所有 DCS 硬件安装完毕、组态工作结束后，进行 DCS 通道性能测试，并记录测试结果。3.11.2 DCS 与外界设备接口通道测试3.11.3 测试条件：凝泵变频所有热控电缆铺设完毕，已按照线缆联系表进行查线，线缆分配完毕，进行接线工作前。3.11.4 线芯绝缘测试：每根线芯对地绝缘均应在 20M 以上（用 500V 摇表测试）。3.11.5 电缆屏蔽层接地电阻测试：每根电缆屏蔽层单端在 DCS 柜内接地铜排接地，接地电阻不大于 0.5。93.8 试验调试试验调试3.12.1 静静态试验态试验3.12.1.1 试验试验目的目的通过试验检查接线的正确性，检查保护、联锁、调节等组态的正确性，为进入动态调试奠定基础。3.12.1.2 试验试验条件条件接线工作完成并检查接线正确，通道测试完毕且结果合格，组态编制完成并下装检查无误，操作员站画面编制完成并检查正确，凝节水系统停运，静态试验准备工作完毕，试验人员到位。3.12.1.3 试验试验内容内容1、各开关、阀门的联锁、闭锁试验。2、模拟各自动调节系统切换条件，检查各自动调节系统切换情况。3.12.2 动态调试动态调试3.12.2.1 调试调试目的目的通过调试确定调节器等相关参数，检查保护、联锁、调节组态的正确性，检查调节性能，检查调节器对不同负荷的适应能力。3.12.2.2 调试调试条件条件 静态试验完毕，试验结果合格，凝节水系统投入运行，调试准备工作完成，调试人员到位。3.12.2.3 调试调试内容内容1、获取凝结水泵转速与流量的特性曲线。2、不同的给水、凝结水流量情况下的自动调节系统切换情况。3、调整自动调节系统参数，适应不同情况下的调节要求。104、附、附录录 附附录录 1：热热控策略控策略本节由联锁保护说明、控制调节说明两部分组成。1、联锁联锁保保护说护说明明1.1 凝凝泵泵状状态态(1)下列条件同时存在，A 凝泵工频运行凝泵工频开关 QF 合闸旁路开关 QS3 合闸(2)下列条件同时存在，A 凝泵变频运行 凝泵工频开关 QF 合闸A 凝泵变频进线开关 QS1 合闸A 凝泵变频出线开关 QS2 合闸凝泵变频器运行(3)下列条件任一条件存在，A 凝泵变频在停运状态 A 凝泵工频开关 QF 分闸A 凝泵变频进线开关 QS1 分闸A 凝泵变频出线开关 QS2 分闸（4）下列任一条件存在，A 凝泵工频在停运状态 A 凝泵工频开关 QF 分闸A 凝泵旁路开关 QS3 分闸1.2 允允许许 A 凝凝泵泵工工频频运行运行下列条件同时存在，允许 A 凝泵工频运行11(1)A 凝泵变频进线开关 QS1 分闸(2)A 凝泵变频出线开关 QS2 分闸(3)A 凝泵变频旁路开关 QS3 合闸(4)A 凝泵工频开关 QF 在远方位(5)凝汽器水位不低(6)A 凝泵备用或 A 凝泵出口电动门关闭1.3 自自动动启启动动 A 凝凝泵泵工工频频运行运行 下列条件任一存在，联锁启动 A 凝泵工频运行 （1）联锁投入，且凝结水泵 B 出口压力低于 2.5MPa （2）联锁投入，凝泵 B 跳闸1.4 保保护护停止停止 A 凝凝泵泵工工频频运行运行下列条件任一个存在，联锁停止 A 凝泵工频运行(1)A 凝泵运行，A 凝泵出口电动门关闭且不在开位，延时 10S1.5 允允许许 A 凝凝泵变频泵变频运行运行下列条件同时存在，允许 A 凝泵变频运行(1)A 凝泵变频器在远方位(2)凝汽器水位不低(3)A 凝泵变频进线开关 QS1 合闸(4)A 凝泵变频出线开关 QS2 合闸(5)变频器待机(6)变频器无故障1.5 允允许许 A 凝凝泵变频泵变频停止停止下列条件同时存在，允许 A 凝泵变频停止12 （1）A 凝泵变频器在远方位1.6 保保护护停停 A 凝凝泵变频泵变频下列条件任一存在，联锁停 A 凝泵变频运行(1)变频器重故障(2)A 凝泵运行，A 凝泵出口电动门关闭且不在开位，延时 10S(3)A 凝泵旁路开关 QS3 在合闸位(4)操作员手动停止1.7 自自动动开开 A 凝凝泵泵出口出口电动门电动门下列条件任一存在，联锁开 A 凝泵出口电动门(1)A 凝泵工频运行,延时 2S(2)A 凝泵变频运行,延时 2S(3)A 凝泵备用1.8 允允许许 A 凝凝泵泵出口出口电动门电动门关关闭闭下列条件存在，允许 A(B)凝泵出口电动门关闭(1)A 凝泵停运1.9 自自动动关关闭闭 A 凝凝泵泵出口出口电动门电动门下列条件任一存在，联锁关闭 A 凝泵出口电动门(1)A 凝泵停运(2)A 凝泵取消备用1.10 自自动动启启动动 B 凝凝泵泵 下列条件任一存在，联锁启动 B 凝泵工频运行 （1）联锁投入，且凝结水泵 A 出口压力低于 2.5MPa （2）联锁投入，凝泵 A 跳闸(QF)或变频停运132、控制、控制调节说调节说明明2.1 除氧器水位手除氧器水位手动动控制控制(1)除氧器水位除氧器水位调门调门手手动动控制控制由操作人员在除氧器水位 30%调门和 100%调门手/自动控制站给定除氧器水位调门开度指令，改变除氧器水位调门开度，维持除氧器水位在正常水位；(2)变频变频器手器手动动控制控制由操作人员在变频器手/自动控制站（M/A 站）给定变频器转速控制指令，改变变频泵转速，维持除氧器水位在正常水位。2.2 除氧器水位自除氧器水位自动动控制控制运行人员将除氧器水位 30%调门和 100%调门手/自动控制站投入自动，设定除氧器水位，控制系统自动改变除氧器水位调门开度，调节除氧器水位至设定水位。当给水流量大于 330T/h 时由单冲量切入三冲量。凝结水泵变频器的转速在给水流量小于 T/h 时，由运行人员手动设定转速为 700RPM，除氧器水位由 100%调门来调节。给水流量大于 T/h 并且 100%调门大于%的开度时，允许投入变频自动。变频器跳闸，工频启动正常情况下，变频自动解除，100%调门根据给水流量的不同超驰开到规定开度，再解除自动，切换到手动。正常变频与工频切换先解除自动，运行人员手动调整好后再进行切换，切换正常再投入自动。2.3 除氧器水位控制除氧器水位控制(1)下列条件任一存在，除氧器水位下列条件任一存在，除氧器水位调门调门退出自退出自动动控制至手控制至手动动操作操作除氧器水位 HH(2S 脉冲)所有除氧器水位测量故障14三冲量控制时所有给水流量测量故障三冲量控制时所有凝结水流量测量故障锅炉 MFT 动作(2S 脉冲)除氧器水位调节阀故障（指令与反馈偏差大于 10%）变频器运行或变频器停运 10S 内且备用凝结水泵工频联锁启动变频器投入自动(2)下列条件任一存在，下列条件任一存在，变频变频器退出自器退出自动动控制至手控制至手动动操作操作除氧器水位 HH(2S 脉冲)所有除氧器水位测量故障所有给水流量测量故障所有凝结水流量测量故障锅炉 MFT 动作(2S 脉冲)给水流量小于 330T/h变频器故障凝泵变频器不在运行状态除氧器水位调门投入自动变频器本机控制状态2.4 除氧器水位除氧器水位调节设调节设定定值值跟踪跟踪当除氧器水位主、副调阀、变频控制均不在自动控制时，除氧器水位设定值跟踪当前除氧器水位值。2.5 变频变频控制允控制允许许投入自投入自动动 下列条件同时满足，允许投入变频自动 1 主调阀反馈大于 50%，副调阀关闭。15 2 A 凝结水泵变频运行，且给水流量、凝结水流量、减温水流量测量无故障。3 B 凝结水泵停运状态。4 主、副调阀在手动。2.6 主主调阀调阀允允许许投入自投入自动动 变频控制在手动2.7 有关定值见下表：序号定值内容定值动作依据1除氧器水位 LL-1500mm报警并联跳前置泵和小机热工保护定值手册2除氧器水位 L-200mm报警热工保护定值手册4除氧器水位 H200mm报警热工保护定值手册5除氧器水位 HH300mm报警并联开除氧器溢流阀热工保护定值手册6除氧器水位HHH500mm报警并报警并联关除氧器30%调门和 100%调门，关除氧器上水旁路门 热工保护定值手册7凝泵变频输出低限待定限制凝泵变频输出减小调试最终确定8凝泵变频输出高限待定限制凝泵变频输出增大变频器说明书9凝泵出口母管压力 L待定联启备用凝泵运行调试确定