011CCS系统调试方案

新疆电力建设调试所XJKY-A4-RK-011地址：乌鲁木齐市高新产业开发区长春南路东6巷66号邮编：830011电话：[phone]第1页共11页1概述天山电力奇台热电联产工程2×350MW工程1号机组炉、机、电控制系统采用上海自动化仪表股份有限公司生产的SUPMAX800_v2k分散控制系统，其功能包括：数据采集系统（DAS）、锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）、辅机顺序控制系统（SCS）、模拟量控制系统（MCS）、电气发变组及厂用电控制系统（ECS）。直接空冷系统和锅炉吹灰系统的控制进入DCS的单元网络系统，电气厂用电公用系统、主/辅机循环水泵房、仪用/厂用压缩空气系统、热网首站、采暖加热站的控制进入两台机组DCS的公用网络系统。汽轮机数字电液控制系统（DEH）采用艾默生公司Ovation系统；机组配置有汽机跳闸保护系统（ETS）、汽轮机监视系统（TSI）、工业电视等系统。天山电力奇台热电联产工程2×350MW工程1号机组锅炉为上海锅炉厂有限公司在350M超临界锅炉技术的基础上，结合燃用新疆煤种，并根据用户的具体要求进行设计的。锅炉为超临界参数变压运行直流炉，单炉膛、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、紧身封闭布置、全钢构架、全悬吊结构锅炉。汽轮机为上海汽轮机厂制造的为超临界、一次中间再热、直接空冷、抽汽凝汽式汽轮机组。发电机为上海电气电站设备有限公司生产。机炉协调控制系统是大型火力发电机组的主要控制系统，它将锅炉和汽轮发电机作为一个整体考虑来进行控制，协调锅炉控制系统与汽轮机控制系统的工作。机炉协调控制系统直接作用的控制对象是锅炉主控制系统和汽轮机主控制系统，然后再由这两个主控系统分别控制各自的子控制系统如锅炉燃烧控制子系统、锅炉给水控制子系统和汽轮机电液调节子控制系统等。为作好调试工作，明确各单位之间的协作关系，特制定本调试方案，本方案适用于天山电力奇台热电联产工程2×350MW工程1号机组协调控制系统的调试工作，凡承担本机组协调控制系统调试工作的有关人员均应严格执行本方案。2调试目的通过对协调控制系统(CCS)的调试，消除锅炉和汽轮机在动态特性方面的差异，使机组既能够适应电网负荷变化的需要，尽最大可能发挥机组调频、新疆电力建设调试所XJKY-A4-RK-011地址：乌鲁木齐市高新产业开发区长春南路东6巷66号邮编：830011电话：[phone]第2页共11页调峰的能力，又能够保证机组的安全稳定经济运行。3编写依据3.1《火电工程调整试运质量检验及评定标准（1996版）》3.2DL5210.4-2009《电力建设施工质量验收及评价规程》热工仪表及控制装置3.3DL5009.1-2002《电力建设安全工作规程》第1部分：火力发电厂3.4DL5190.4-2012《电力建设施工及验收技术规范》热工仪表及控制装置3.5天山电力奇台热电联产工程2×350MW工程1号机组工程资料及设计单位相关图纸3.6调试合同热控部分3.7DCS厂家提供的协调控制系统的技术资料3.8分散控制系统（DCS）技术协议书4调试使用设备4.1数字多功能校验仪（FLUKE744）4.2数字万用表5组织与分工5.1安装单位：配合机组整套启动的调试工作；负责完成分部试运工作及分部试运后的验收签证；提交分部试运阶段的记录和有关文件、资料；机组移交试生产前，负责缺陷检修工作。DCS盘柜的盘内二次回路（以端子排为界）由调试单位负责校核、其它一次回路和仪表的校核、单体设备的调试由电建单位负责。5.2新疆电力建设调试所：参加分部试运后的验收签证；检查启动机组协调控制系统（CCS）的完整性和合理性；按合同组织协调并完成整套启动过程中CCS系统调试工作。5.3生产单位：负责提供电气、热控等设备的运行整定值；参加分部试运及新疆电力建设调试所XJKY-A4-RK-011地址：乌鲁木齐市高新产业开发区长春南路东6巷66号邮编：830011电话：[phone]第3页共11页分部试运后的验收。5.4国核电力规划设计研究院：负责必要的设计修改；提交完整的竣工图。5.5上海自动化仪表股份有限公司：按合同进行技术服务和指导，保证设备性能；及时消除设备缺陷；处理本厂应负责解决的问题。5.6质检部门：按规定对机组启动试运进行质量监督。5.7新疆电力工程监理有限责任公司：按合同进行机组启动试运阶段的监理工作；安装的缺陷管理。6调试范围6.1控制方式天山电力奇台热电联产工程2×350MW工程1号机组初步设计协调系统负荷控制有以下四种方式，每种方式根据汽机主控和锅炉主控回路确定。协调控制方式是最高自动化水平的负荷控制。负荷指令同时送到锅炉主控和汽机主控，功率偏差被控制在最小。1)协调控制方式在协调方式下，锅炉和汽机并行操作。在这种方式下锅炉控制汽机入口蒸汽压力，汽机控制功率，两者相互影响。因此，负荷变化过程先于锅炉指令信号，同时压力变化过程修正调节阀位置。在这种方式下，不但锅炉主控和汽机主控在自动，同时主要的控制回路也需在自动，如给水、燃料等。2)锅炉跟随方式当汽机主控A/M站在手动，锅炉主控A/M站在自动时采用这种方式。在这种方式下，锅炉控制汽机入口蒸汽压力，同时汽机调门采用手动调节以获得期望的功率。在这种方式下，主蒸汽压力设定值(TPD)与汽机入口蒸汽压力进行比较，其偏差(TPD∆)经机组负荷指令信号前馈和修正后产生锅炉主控信号(BD)去风和燃料、给水回路，操作员设定调节阀位置建立负荷指令。3)汽机跟随方式当汽机主控A/M站在自动，锅炉主控A/M站在手动时采用这种方式。在这种操作方式下，汽机控制汽机入口蒸汽压力，通过调节锅炉的燃烧率来获得期望的负荷。操作员在锅炉主控A/M站上设定燃料（BD）指令。燃料的变化将引起锅炉能量水平的改变，从而改变蒸汽压力。新疆电力建设调试所XJKY-A4-RK-011地址：乌鲁木齐市高新产业开发区长春南路东6巷66号邮编：830011电话：[phone]第4页共11页4)手动方式汽机主控A/M站在手动和锅炉主控A/M站在手动时采用这种操作方式。在这种方式下锅炉和汽机单独操作，由操作员负责控制负荷和压力。操作员在锅炉主控A/M站上设定燃料（BD）指令。另外还提供3种辅助控制方式：“AGC”遥控方式，定压控制方式，滑压控制方式。主汽压力变送器故障、汽轮机跳闸、主燃料跳闸、启动旁路、电气功率信号品质坏、汽机非远方操作方式、汽轮机负荷偏差经延迟、人工请求从协调方式切为锅炉跟随方式、人工请求从汽机跟随方式切为基本方式都将使汽机主控切手动；电气功率信号品质坏、主汽压力变送器故障、汽轮机跳闸、主燃料跳闸、速度级压力高、速度级压力变送器故障、燃料调节系统煤主控手动、两台送风机均手动、RUNBACK、人工请求从协调方式切为汽机跟随方式、人工请求从锅炉跟随方式切为基本方式时都将使锅炉主控切手动；燃料调节系统煤主控手动时，主控系统的锅炉主控跟踪总燃料量；只有当DCS系统、主汽压力、速度级压力、汽机系统、燃烧系统均正常、汽轮机负荷偏差没有超限时才允许DEH远方操作(CCS控制)。6.2运行方式切换1）汽机系统、锅炉燃烧系统均正常，汽机主控和锅炉主控都能投自动时就可运行于协调方式；2）在协调方式下，由手动连锁条件引起的汽机主控切手动将运行方式切为锅炉跟随方式；3）在协调方式下，由手动连锁条件引起的锅炉主控切手动将运行方式切为汽机跟随方式；4）在锅炉跟随方式下，由手动连锁条件引起的锅炉主控切手动将运行方式切为基本方式；5）在汽机跟随方式下，由手动连锁条件引起的汽机主控切手动将运行方式切为基本方式；6）由基本方式到汽机跟随方式或锅炉跟随方式，再到协调方式，是根据汽机系统和/或锅炉系统正常，汽机主控和/或锅炉主控具备投自动的新疆电力建设调试所XJKY-A4-RK-011地址：乌鲁木齐市高新产业开发区长春南路东6巷66号邮编：830011电话：[phone]第5页共11页条件时将汽机主控和/或锅炉主控投自动来实现的。7应具备的条件7.1DCS系统授电、硬件和软件恢复已经完成。7.2DCS系统I/O通道测试工作已经完成。7.3DCS系统安装接线基本结束，接线可靠、整齐，端子号和电缆标牌清楚、完好。电子设备间、工程师站的温度、湿度、照明、清洁度满足设备运行要求，消防设施安装完毕。7.4对由于现场条件暂时不能投入的系统，应做好安全防范措施。8方法与步骤8.1对控制系统组态进行核查，并对各菜单、画面等进行核查，对不正确、不符合现场情况的部分进行修改。8.2检查一、二次回路及相应仪表、执行单元的单体调校情况。8.3检查测量元件、取样装置的安装情况及校验记录，检查仪表管路严密性试验记录，检查表管、变送器的防护措施。8.4检查执行机构及就地仪表的安装情况,配合安装单位进行远方操作试验。8.5CCS静态调试1）检查协调控制机柜与其他控制系统之间的电缆接线是否正确。包括：与DEH控制系统之间的接线，与热工信号报警系统之间的接线；2）将协调控制系统和各个相关系统投入运行状态，传动输出信号和接收信号，以检验信号联络通道是否畅通无阻，各个联络信号在工程单位和量程上是否一致和合理；3）对于设计有滑压控制功能的协调控制系统，其负荷与机前压力的对应关系可按机组额定设计参数进行整定。RUNDOWN（RUNUP）速率的整定、各个PID调节器参数的初步设定；4）各个PID调节器参数可根据机组设计额定参数及燃料的发热量进行理论计算后进行初步整定或按经验值进行初步整定，作为机组首次新疆电力建设调试所XJKY-A4-RK-011地址：乌鲁木齐市高新产业开发区长春南路东6巷66号邮编：830011电话：[phone]第6页共11页投入协调控制系统的原始动态参数。8.6模拟闭环试验协调控制系统是一个复杂的电厂控制系统，其模拟闭环试验要求相关控制系统配合进行联合试验。各个输入变量应该用仿真的方法模拟，中间变量和输出变量要真实传输，并检查信号传输的正确性。对所设计的每一种协调控制方式必须进行模拟闭环试验，以防止在实际进行控制方式切换时由于试验漏项造成不应有的事故。1）首先将各个主要子控制系统投入自动方式。包括：DEH控制系统，锅炉燃料控制系统，送风控制系统等等；2）创造条件使汽机主控和锅炉主控具备投入自动条件；3）在基本控制方式下，进行汽机主控和锅炉主控的手动操作试验，检查子控制系统都能按照主控指令的变化而变化；4）控制方式切换；5）分别在各种协调控制方式下，模拟被调量和设定值的变化，检查调节器的作用方向是否正确，子控制系统的动作方向是否正确，协调控制系统与子控制系统之间的信号传输是否正确；6）模拟电网频率的变化，检查功率调节器的动作方向是否正确；7）在负荷设定站处于手动状态时，检查ADS目标负荷跟踪情况，应准确无误以防止切换过程的切换扰动；8）将负荷设定站投入自动状态，切换过程应无扰动。通过ADS改变目标负荷，检查协调控制系统的动作方向是否正确；9）负荷要求指令系统试验；（1）机组ADS远方操作逻辑试验；（2）机组负荷的最大限/最小限逻辑试验；（3）闭锁增，闭锁减负荷逻辑试验；（4）负荷变化率试验。10）对于设计有滑压运行方式的协调控制系统，应进行滑压运行方式的切换试验。它是一个有平衡但无扰动过程。在调试过程中应确定滑压运行方式投入后平衡时间常数的设置；11）改变目标负荷，滑压运行方式应工作正常且滑压时间常数设置正确；新疆电力建设调试所XJKY-A4-RK-011地址：乌鲁木齐市高新产业开发区长春南路东6巷66号邮编：830011电话：[phone]第7页共11页12）在协调控制系统处于自动状态时，模拟各种强制手动条件，控制系统应能从自动方式快速切换到手动方式或者基本控制方式；13）系统开环试验；14）分别模拟RUNDOWN(RUNUP)发生的条件，检查协调控制系统相应的动作及动作过程是否正确合理，相应的报警信号是否正确发出。8.7CCS动态调试及投入1）投入以下子控制系统：锅炉燃料控制系统，锅炉送风控制系统，主蒸汽温度控制系统，再热蒸汽温度控制