主汽温度10_min内下降...us_S+系统的实现与应用_刘伟.pdf

主汽温度1 0m i n内下降超5 0跳机保护在S y m p h o n yP l u sS+系统的实现与应用刘 伟(深能安所固(加纳)电力有限公司,广东 深圳5 1 8 0 0 0)摘 要:按照 防止电力生产安全重大事故的二十五项重点要求,电力企业应设置主汽温度1 0m i n内下降超5 0 跳机保护,但是目前国内多数P G 9 1 7 1 E型联合循环机组均未设置该保护。介绍了某厂S y m p h o n yP l u sS+系统用多种方式搭建该保护,且对搭建过程和应用环境进行了阐述,为其他电厂S y m p h o n yP l u sS+系统实现该功能提供参考和借鉴。关键词:S y m p h o n yP l u sS+;汽轮机;水冲击;温度中图分类号:T P 2 9 D O I:1 0.1 9 7 6 8/j.c n k i.d g j s.2 0 2 3.0 2.0 0 4I m p l e m e n t a t i o na n dA p p l i c a t i o no fT r i pP r o t e c t i o n i nS y m p h o n yP l u sS+S y s t e mw h e nt h eT e m p e r a t u r eo f t h eM a i nS t e a mT u r b i n eD r o p sO v e r5 0 W i t h i n1 0M i n u t e sL I U W e i(S h e n n e n gA n s u o g u(G h a n a)E l e c t r i cP o w e rC o.,L t d.,S h e n z h e n5 1 8 0 0 0,C h i n a)A b s t r a c t:A c c o r d i n gt ot h e T w e n t y-f i v ek e yr e q u i r e m e n t sf o rp r e v e n t i n gm a j o ra c c i d e n t s i np o w e rp r o d u c t i o ns a f e t y,p o w e rc o m p a n i e s s h o u l d s e t u p t h e t r i pp r o t e c t i o nw h e n t h e t e m p e r a t u r e o f t h em a i ns t e a mt u r b i n ed r o p s o v e r 5 0 w i t h i n1 0 m i n.T h ec a s eo f a f a c t o r y sS y m p h o n yP l u sS+s y s t e mb u i l d i n gt h i sp r o t e c t i o n i nav a r i e t yo fw a y s i s i n t r o d u c e d,a n dt h ec o n s t r u c t i o np r o c e s s a n da p p l i c a t i o ne n v i r o n m e n t a r e e x p l a i n e d.T h i s p a p e r p r o v i d e s r e f e r e n c e f o r o t h e r p o w e r p l a n t s t oi m p l e m e n t t h i s f u n c t i o n i nt h eS y m p h o n yP l u sS+s y s t e m.K e yw o r d s:S y m p h o n yP l u sS+;t u r b i n e;w a t e rs h o c k;t e m p e r a t u r e收稿日期:2 0 2 2-0 6-3 00引言某厂目前有2台汽轮机,分别为中国上海电气电站设备有限公司汽轮机厂生产的L Z N 5 5-5.6 0/0.6 5型5 5 MW联合循环双压凝汽式汽轮机和中国南京汽轮电机(集团)有限责任公 司 生 产 的L Z N 6 0-5.8 0/0.5 8型6 0 MW双 压(带补汽)凝汽式联合循环汽轮机,D C S控制系统都是A B B的S y m p h o n yP l u sS+。现在许多国内9 E级联合循环机组都没有主汽温度1 0m i n内下降超5 0 跳机保护,但有人根据经验认为,此保护应该根据机组当前的主汽过热度来判断,即主蒸汽过热度大于1 0 0,在1 0m i n后即使下降5 0,主蒸汽过热度仍然超过5 0,此时没有必要设置该保护。但是实际上,这种认识是片面的。这是因为正常运行中,根据蒸汽压力换算,主蒸汽过热度都在1 5 0以上,如果过热度只要大于5 0 就安全,那明显是错误的。大于5 0的蒸汽过热度已经接近湿饱和状态,随着降温减压,湿度将越来越大,如果不尽快采取停机升温手段,那么很可能导致汽轮机因水冲击而损坏严重。而且正常运行中蒸汽温度骤降的后果不仅仅是汽机进水,温度大幅度下降还将导致汽轮机金属部件急剧冷却,此时产生的热应力是相当大的,特别是调节级和中压进汽持环处。汽轮机的胀差、轴向位移、上下缸温差以及振动都会产生较大变化,对机组的安全运行带来严重危害。1S y m p h o n yP l u sS+系统模块概述延时功能码1 0 0 1为模拟量延时储存模块,如图1所示。该模块共储存S 4个单位量,且每秒采样S 2个单位,即第一个数据输入后需要延时S 4/S 2时间才能输出,每个数据采样的时间间隔为S 4/S 2/S 5。记忆功能码1 0 0 2,在其S 1、S 2输入量都是数字量0时记忆它以前的输出不变。S 2是复位的输入,当S 1、S 2都输入数字量1时,其输出为指定的超驰值S 4输出。大值选择器功能码1 0 0 3,当S 1、S 2、S 3、S 4模拟量信号分别输入后选择最大值输出。冗余模拟输入功能码1 0 0 4,检测S 1、S 2输入的偏差和变化速度,如果输入的变化速度超过S 5规定的速率限值或 图1S y m p h o n yP l u sS+系统模块11自动控制 电工技术 两个输入的偏差值超过S 4,那么由检验质量功能码1 0 0 5输出坏质量点。2实现功能算法12.1主蒸汽温度T_H P 1采样1m i n后判断当前值主蒸汽温度T_H P 1输入至延时功能码6 6 2 0,而其设定输入速率S 2为1单位/s,排队长度S 4为6 0个单位,延时期间内输入采样数量S 5为6 0个,共可储存6 0个数据,即共延时6 0s。结合其输入值主蒸汽温度T_H P 1后,综合含义为,延时功能码6 6 2 0输出的值为1m i n前主蒸汽温度T_H P 1值。主蒸汽温度T_H P 1采样1m i n后温降判定如图2所示。主蒸汽温度T_H P 1当前值和1m i n前的值输入两位加法器功能码6 6 2 1计算S 1*S 3+S 2*S 4后,带入数据S 3=1、S 4=-1,最终输出功能码6 6 2 1计算式为S 1-S 2,其含义为主蒸汽温度T_H P 1在1m i n前的值与当前主蒸汽温度T_H P 1比较,如果主蒸汽温度T_H P 1温降超过5 0,那么高/低比较器功能码6 6 2 2输出数字量1。图2算法1主蒸汽温度T_H P 1采样1m i n后温降判定2.2主蒸汽温度T_H P 1在2m i n至1 0m i n后判断由1m i n计算模型测量2m i n后主蒸汽温度T_H P 1温降值设计思路与1m i n相同。将T_H P 1的2m i n延时功能码S 2保持为1单位/s不变,排队长度S 4改为1 2 0个单位。延时期间将输入采样数量S 5改为1 2 0个。其整个2m i n延时功能码含义为,每秒采样一个数据并且共可储存1 2 0个数据,共延时1 2 0s。最终将主蒸汽温度T_H P 1当前值和2m i n前的值输入新的两位加法器功能码后,如果主蒸汽温度T_H P 1温降超过2m i n前5 0,那么新高/低比较器输出数字量1。根据1、2m i n的温降保护,同样做出4、6、8、1 0m i n的温降保护。当主蒸汽温度T_H P 1温降超过1、2、4、6、8、1 0m i n前5 0,任意一个条件成立时,该点1 0m i n内下降超5 0,从而保护动作。综上,实现该保护算法1,功能搭建易于实现。但减温水调节阀大幅度波动时,在最初1m i n内,主蒸汽温度波动幅度在2 55 0时,该保护就无法及时动作,只能等到延时1m i n后才可能动作。3实现功能算法2当前值主蒸汽温度T_H P 1输入至延时功能码6 6 0 1、6 6 0 2,该模块设定值为S 2=1、S 4=1、S 5=1,所以其含义为每秒采样一个数据,并且共可储存1个数据,共延时1s。延时功能码6 6 0 5设定值为S 2=1、S 4=2、S 5=2,含义为每秒采样1个数据,并且共可储存2个数据,共延时2s,延时功能码6 6 0 7、6 6 0 9等以此类推。运行至第2次,第2s数据进入延时功能码6 6 0 1时,6 6 0 2储存为第1s数据,2个数据通过大值选择器6 6 0 3得出1-2 s M a x储存在延时功能码6 6 0 5内第1个数据位,如图3所示。运行至第3次,第3s数据进入6 6 0 1时,6 6 0 2储存为第2s数据,大值选择器6 6 0 3将6 6 0 1内的第3s数据与6 6 0 2内的第2s数据进行比较,输出2-3 s M a x存储在6 6 0 5内的第2个数据位。运行至第4次,第4s数据进入延时功能码6 6 0 1时,6 6 0 2储存为第3s数据,大值选择器6 6 0 3将6 6 0 1内的第4s数据与6 6 0 2内的第3s数据进行比较后输出3-4 s M a x。因为此时6 6 0 5储存数据已满,所以会输出 第1个 数 据 位1-2 s M a x,并 与6 6 0 3的 数 据3-4 s M a x比较,经比较后综合输出1-4 s M a x储存在延时功能码6 6 0 7第1个数据位。图3算法2主蒸汽温度T_H P 1在1-6 0 0 s M a x选择以此类推,运行第1 6次,第1 6s数据进入延时功能码6 6 0 1,大值选择器6 6 0 3将6 6 0 1内 的 第1 6s数 据 与6 6 0 2内的第1 5s数据进行比较输出1 5-1 6 s M a x,如图4所示。因6 6 0 5数据的储存已满,故顺位输出第1个数据位1 3-1 4 s M a x。而大值选择器6 6 0 4的输入为1 5-1 6 s M a x和1 3-1 4 s M a x,经比较后输出1 3-1 6 s M a x储存在6 6 0 7内。因6 6 0 7的4个储 存 位 已 满,故 顺 位 输 出 第1个 数 据 位9-1 2 s M a x。大值选择器6 6 0 6输入的1 3-1 6 s M a x和9-1 2 s M a x经比较后,输出9-1 6 s M a x储存在6 6 0 9第8个数据位。因延时功能码6 6 0 9储存已满,故顺位输出6 6 0 9第1个数据位为1-8 s M a x,经6 6 0 8大值选择器输入值9-1 6 s M a x和1-8 s M a x比较后,综合输出1-1 6 s M a x储存在6 6 1 0内第1数据位。图4运算次数与延时功能码内数据对照表以此类推。运行至第6 0 0次,大值选择器6 6 1 8比较后输出8 9-6 0 0 s M a x储存在6 6 2 1内。因6 6 2 1只有8 8个数据21电工技术 自动控制 位,新数据8 9-6 0 0 s M a x输入时已储存满,故