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备用电源自动投入在DCS中的实现

摘要:在dcs中采用回路控制板*实现了备用电源自动投入(bzt)功能,替代了原有的继电器搭接bzt装置。实践证明该方法简单、可靠。
1引言
在火力发电厂中,为保证工作母线电压的正常,通常使用备用电源自动投入(以下简称bzt)装置。该装置就是当母线失去电压或工作电源开关跳闸后,使备用电源迅速投入,保证母线电压正常的自动装置,它分为快切换和慢切换两种。具体用哪一种与开关的固有动作时间和母线残压衰减幅值有关。如果bzt动作太快,工作变压器和备用变压器短时并列运行,有可能产生很大的环流,对变压器产生冲击;或者母线残压过高和备用电源叠加使母线过电压,损坏工作母线上的转动设备。如果bzt动作太慢,母线上的电动机重新启动,由于不同辅机的加速特性不同,可能危及机组的安全运行。
随着现代控制技术的发展,dcs的软硬件可靠性和响应速度大大提高,同时电气量控制逐步纳入dcs已成为大量火电机组dcs改造的迫切需要。鉴于bzt的重要性,以前的bzt功能均由装置来实现,通过不断的摸索、积累和完善,北京和利时系统工程股份有限公司在某200mw机组dcs改造中用*特色的回路控制板*实现了bzt功能。
2功能实现
2.1bzt实现的平台
火电厂厂用电源bzt装置,一般是常规继电器搭接,有时拒动或误动。为了满足电气回路的可靠性、快速性,这次改造采用了和利时公司型号为macsi的分布式控制系统的快速回路控制板实现逻辑控制。
回路控制板是一套具有独立快速运算功能的模板,包括hs2f43a功能板、hs2t44a调理板和hs2t302a端子板。该板提供10路开关量输入、6路开关量输出、6路模拟量输入、4路模拟量输出,共26路i/o,zui小控制运算和通道扫描周期25ms,一块板可支持—页功能块组态,80个板级数据库点,所支持的主要功能模块有:四则运算:加、减、乘、除、开方;逻辑运算:与、或、非;控制运算:pid调节、伺服放大、组合伺放、定时器、计数器、操作器、一阶滞后、二阶滞后。
2.2bzt逻辑
火电厂的厂用系统电源开关的固有动作时间在200ms左右,加上继电器固有动作时间,母线残压向量和备用电源之间恰好zui大,因此我们采用慢切换bzt,延时时间整定在1s以上。bzt动作需满足下面几个条件:
①任何原因工作母线失压工作母线电压由接在ab、bc两相上的电压继电器1yj、2yj监视。当1yj、2yj接点同时闭合时,表示母线低电压。iyj、2yj接点串联防止某一相pt断线。
②备用电源有电压备用电源上的电压继电器3yj接点闭合,表示备用电源有电压。防止bzt动作时备用电源没有电压。
③pt断线或检修闭锁bzt。
④bzt装置只作一次,防止母线故障时加剧故障程序利用延时返回的继电器保证bzt只动作一次。
下面以6kv厂用电系统bzt为例,说明它在dcs中的实现过程。bzt全部逻辑由一页功能块完成,设方案页运算周期为25ms,用到的功能块有:滞后滞位定时器、rs触发器。接入的i/o测点包括:
di:工作母线电压1yj、2yj,备用母线电压3yj,pt断线闭锁,工作电源开关合、分闸位置。
do:工备电源联锁开关bk,bzt动作,跳工作分支。
图1为逻辑原理图,正常情况下,bk投入、备用母线有电压3yj、pt断线闭锁、工作电源开关合位。故障情况下,工作母线电压1yj、2yj降低,经滞后滞位定时器tl延时后跳开工作分支,工作分支分闸位置为1,rs触发器在定时器t2内为1,此时bzt动作合备用电源。定时器tl的整定时间为1s,母线低电压时bzt延时1s动作,防止对电动机造成冲击。定时器t2整定时间为750ms,保证bzt合闸脉冲为短脉冲并且只合一次。
把bzt逻辑全部放在回路控制板上运算,利用其快速运算的特点,可以比较的整定各定时器时间常数,达到快速响应的目的。另外,回路控制板具有独立运算能力,不*依赖于主控单元(dpu),这样即使现场控制站的dpu全部失去,bzt逻辑仍能继续执行,进一步提高了bzt的可靠性。
3结语
经过现场的多次试验和机组的实际运行情况证明:在dcs中用回路控制板*实现bzt功能是可行的,它不仅提高了设备电源的可靠性,同时减少了对设备的维护工作量,得到电厂运行、维护人员的普遍欢迎。
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