660MW机组电动给水泵监视系统升级改造.pdf

J 技 术 改 造 is h u g a iz a o 电力安全技术第8卷 (2006年第10期) 660M W机组电动给水泵 监视系统升级改造 杨 卜 峰， 胡昌镁 (沙角C电厂，广东 虎门523936) 沙角C电厂装有3台660 MW机组， 每台机组 配置3台型号和容量相同的具有液力藕合器的电动 给水泵。每台泵的容量为50% 锅炉最大连续负荷 (BMCR)。给水泵采用苏尔寿公司(SULZER CO.) 制造的鼠笼式电动泵。 在每台给水泵附近均放置一 机柜， 并配置1套监控系统， 负责推力泵、 主泵、 辅 助油泵、主马达等设备的所有参数(如温度、振动、 转速、 流量和压力等)的数据采集， 以及主要参数的 保护和同其他回路(电气、 DCS)的联锁。 通过硬接线 方式同其他系统(如DCS、 温度采集柜(KMX)等)之 间的信号连接(如4一20mA 模拟信号、 联锁逻辑以 及各种启停信号等)， 实现实时参数在操作画面的显 示和相关设备的远程操作。 Device Net网络实现内部卡件与显示屏之间的通讯。 通过通讯网关还可以实现增加振动分析站或远程管 理功能(如图的虚线部分)。这个监视系统对给水泵 的正常启停、安全运行、危急处理进行监控，是整 个给水泵监控系统的核心。 振动分析站 或远程功能 网关 (XM500) 显示屏 (PanelView) 现场信号(温度、流量、 压力、振动、速度) 就地继电器和按 钮、KMX, DCS 1 原系统的主要缺陷 经过近 10 年的运行，加上工作环境差(如环境 温度高、 灰尘大)等因素， 致使监控系统卡件工作不 稳定， 通道温度严重漂移， 个别通道温度的最大偏 差达到15左右(测量范围为0一300C)。 这使一些 重要的监控信号产生误差， 如平衡水温度、马达轴 承温度高， 泵振动大， 转速信号消失等。这些都会 导致给水泵无法控制或者跳闸， 从而影响机组的安 全运行; 卡件接触不良、容易受到干扰; 电源卡件 容易发生故障， 且安装、 维护不方便， 使得系统更 加不稳定和不可靠。在投运初期，由于该系统不可 靠多次引起给水泵跳闸， 导致机组Runback不成功 而使机组事故停机。此外， 生产厂家已停止旧系统 卡件的生产， 备件不足， 导致旧卡重复使用。 因此， 需要对系统进行升级。 2 升级后的给水泵监控系统结构 图1为升级后的给水泵监视系统结构。该系统 由MAPS- 90报警系统， 监视系统， 再循环门 控制 回路，有关跳闸、控制继电器和按钮以及温度、压 力、 流量测量一次元件或变送器所送来的现场信号 组成。 同电气主马达控制回路、 DCS, KMX之间的 连接是通过硬接线来完成的。新的监视系统通过 图1 给水泵监视系统结构 3 升级后的系统特点 (1) 仍然按照原系统结构进行设计，即兼容原 系统的功能和信号连接方式。 用可编程触摸显示屏 通过画面组态和本地现场总线的通讯来实现所有测 点实时数据的棒状图、 报警和危险状态显示， 使显 示更加集中、直观、查询方便。 (2) 新系统具有模块化设计、开放工业标准 Device Net 通讯的特点。可作为独立的系统使用， 也可利用现有的控制网络资源同PLC和其他控制系 统集成。 所有测量模块及继电器模块均带侧接头用 于相临模块间的直接连接， 从而使外部连线变得更 加简单。 侧接头连接与XM- 441扩展延时继电器模 块一样， 提供了主电 源、 Device Net通讯以及支持 扩展继电器模块所必须的电路。 本系统采用了标准 的Device Net主扫描器方式。 (3) 在可靠性和安全性方面， 对于重要信号， 仍 采用主模件带本地继电器， 用硬接线连接的方式实 现多重冗余判决功能， 以保证信号和逻辑的可靠传 输。 利用Device Net网络通讯功能和主继电器的网 络选举功能实现原来的联锁逻辑， 去掉了不必要的 硬接线，符合现代的信号逻辑软件化的式。 第8卷 (2006年第10期)电力安 全 技 术 J 技 术 改 造 is h u g a iza o (4) 通道精度和抗干扰性得到了提高。由 于新 系统卡件采用高精度A/ D或者D/ A转换器和稳定 的测量电路， 尤其温度卡件通过可靠的内置热敏电 阻方式来实现冷端温度补偿， 保证了测量的精度和 可靠性。实际检验结果表明， 新卡件的绝对误差小 于0.1%。 对于不同信号的干扰特性， 可以设定不同 的模块数字滤波器时间常数。经过几个月的运行， 没有出现卡件温度漂移和外界干扰等因素引起的测 量偏差，没有出现卡件故障和事故跳闸现象。 (5) 现场维修方便。对主模件进行组态可以通 过Device Net 网络在远程实现， 或在本地利用PC 机串口实现。在模块更换时，支持带电插拔，只需 使用专用的软件通过PC机串口同模块的USB口下 载所保存的组态，或者通过组态XM500 网关的 ADR(自 动设备更换)功能， 就可以自 动下载相应的 组态或参数到对应的模块。 每个模块的复位开关可 以用来复位模块中被锁定的继电器。 模块自身有关 的状态灯可以显示测量通道状态、 继电 器的动作与 否等信息。 (6) 相关软件及其他功能。 厂家提供的PC通用 组态软件， 可对各种类型的模块实现在线或离线组 态，其主要特点和功能为: 结合模件的固件， 可以对所有模件提供多种 型式的报警， 如大于、小于、在范围内、在范围外 等。每个继电器均可独立配置。对于模拟量的输出 提供了4一20 mA 的方式。 在线时， 均可观测到每个通道的状态、 实时 数据和趋势曲线图。 对于振动参数， 还提供了频谱 分析图，这对于现场分析十分有用。 由于采用了相应的扩展网关， 可以通过电厂 内部局域网实现远程数据存储。 通过相应模块固件 所携带的诊断信息， 如传感器超出范围、 模块故障 等， 帮助现场人员了解测点一次元件的状态。振动 分析站提供机械故障的诊断分析， 如振动、 对中等。 所有在线和巡检数据在企业资产管理(EAM)系统集 中存储和全面共享。 新系统投运后， 未发生过由监控系统引起的故 障， 尤其是未发生过因信号测量引起的误动。在新 系统中使用了基于Device Net 的现场总线， 适合控 制设备现场总线的发展趋势。 这次升级改造使给水 泵的可靠性得到了极大提高， 保证了机组的安全运 行。(收 稿日 期: 2006-06-23; 修 回日 期: 2006- 08- 18) 户.选 .曰4 ，厂刁 刁If, 常州市科能电器有限公司、 、 、 ， ， 广1 石家庄飞 翔材料技术有限公司 广2 苏州工业园区金禾电气设备有限公司 ” “ 。 广3、 广4 淄博长安电力工具有限公司 ， 广5 河北金辉电气有限公司 广6 陕西银河电气防污技术有限公司 广7 河北信得利电力设备有限公司 广8 宁波天弘电力器具有限公司 广9、 广10 河北沈三开电器制造有限公司 、 广11、 广12 湖北武高电力 新技术有限公司 广13 保定安亚达电力工具有限公司 广14 石家庄霞光电力安全工具有限公司 ” ” ” “ ” 。 广15、 广16 石家庄远东电器设备有限公司 广17 南通市天源安全设备有限公司 广18 北京电力实业开发总公司 雄县高压电力工具厂 广19 河北天能电力器具制造有限公司 ， 一广20 美国福禄克公司北京代表处 广21 贝迪亚太有限公司 、 、 、 、 ， 、 、 二 广22 石家庄嘉泰电器金具有限公司 一 广23、 广24 佛山自 生电力配件有限公司 广25 陕西君威电力有限公司 一广26 苏州热工研究院有限公司 广27 无锡市华信安全设备有限公司 广28 保定通力电器设备有限公司 广29 艾默生贫易(上海)有限公司 广30 巴固德洛(中国)安全防护设备有限公司广31 美国 诺斯安全产品北京代表处 广32 任丘市恒创电工科技发展有限公司 . . . . . 广33、 广34 四川省广汉市青阳电器厂 广35 上海诚格安全防护用品有限公司广36、 广37 巴固德洛(中国)安全防护设备有限公司广38 上海锦泽诚工业防护用品有限公司 一广39 珠海优特电力科技股份有限公司 . . 广40、 广41 武汉奋进电力技术有限公司 广42 FU R Systems Co . ，Ltd . 广43