【硕士论文】300mw机组循环泵出口阀实现dcs控制的研究

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1、300MW机组循环泵出口阀实现DCS控制的研究刘正强陈世军王毓学(华能平凉发电公司)摘 要：以实例说明300MW机组循环泵出口蝶阀实现DCS控制的必要性；通过实验数据证明了循环泵出口蝶阀实现DCS控制的可行性；提出了对现有出口蝶阀实现DCS控制的改造方案及性价估算。关键词：循环泵出口蝶阀DCS控制　方案　性价概况300MW机组循环泵距集控室较远（约900多米电缆），考虑到信号衰减问题，大多设计者对循环泵出口蝶阀没有考虑DCS集中控制方式。华能平凉电厂四台300MW机组循环泵出口蝶阀仍采用电磁继电器

2、控制系统，可靠性较差，容易发生误动现象。本文以实验数据为依据，提出了循环泵出口蝶阀可以实现DCS控制的结论，并做出了相应的改造方案。一、循环泵出口蝶阀实现DCS控制的必要性；循环泵的起停是一系列较复杂的逻辑过程，如果一个环节动作不正确，就会使整个启动过程失败，甚至造成停机事故，华能平凉电厂四台300MW机组循环泵出口蝶阀仍然采用电磁继电器控制系统，存在以下问题：（1）蝶阀执行器内接线复杂，容易发生控制电源短路、串电等故障，使蝶阀误动或拒动。（2）蝶阀执行器机械传动部分易打滑，蝶阀开度指示误差大，蝶

3、阀开关位置不准确。联动成功率低。（3）维护工作量大。上述问题是机组的安全运行的重大隐患，如果将现有蝶阀电动执行器更换为智能型电动执行器，并实现DCS集中控制，可大大提高机组运行的可靠性。二、循环泵出口蝶阀实现DCS控制的可行性：循环泵房距集控室太远，控制电缆较长，信号衰减问题是循环泵出口蝶阀能否实现DCS控制的关键，针对这个问题，做了以下实验：（1）、控制电缆模拟量参数衰减测量：为了不失一般性，采用1500m普通电缆（ZR-KVVP8*1.5）为实验对象，电缆单芯直流电组为0.87Ω/100m，模

4、拟量衰耗测量结果如下表：实验项目输入量输出量衰耗输入电压DC48VDC47.8V电压降0.416％输入电压DC24VDC23.7V电压降1.24％输入电流DC35mADC35mA无衰减（2）、DCS卡件带载能力测量：a、将SIEMENS公司提供的2SA5086电动执行器接在#3机A前置泵出口蝶阀上；a、在#3机A前置泵出口蝶阀控制回路中串接电阻箱，模拟电缆直流电阻；b、在CRT上操#3机A前置泵出口蝶阀，观察并记录执行器的动作情况（见下表）。指令类型模拟电缆直阻值蝶阀作情况开度反馈信号4-20mA

5、模拟量指令小于350欧动作正确4-20MA反馈信号正常48V开关量指令动作正确48V反馈信号无正常4-20mA模拟量指令大于350欧动作正确4-20MA反馈信号正常48V开关量指令动作正确48V反馈信号略有衰减（3）、电缆抗干扰能力测量：选用#3机6KV工作段至循环泵房控制电缆为测量对象，因为这些电缆与高压电缆同沟敷设，而且电缆缆较长（780m），测量结果如下：电缆结构电缆芯对地电缆芯之间备注无屏蔽层10－20V5－12V普通控制电缆780m有屏蔽层小于0.5V0双屏蔽层00ZR-DJYPV4*2

6、*1.5780m（4）、结论：前面的三个实验，均采用了最普通的电缆，假设了最不利的因素和最接近实际的模拟方法。从实验数据看，循环泵出口蝶阀是完全可以实现DCS控制集中的。三、循环泵出口蝶阀实现DCS控制的改造方案：用SIEMENS公司的2SA5086智能型电动执行器，更换原循环泵出口蝶阀电动头。控制指令用执行器自产DC24V（带载能力为600欧）开关量（或用DCS系统4－20mA模拟量），蝶阀开度模拟量（4-20mA）由执行器反馈至DCS，由DCS自动计算并显示，DCS逻辑按原设计功能编写，所有信

7、号电缆采用双屏蔽电缆。1、电气回路的改造说明：电气回路主要包括循环泵开关控制回路、循环泵出口蝶阀控制回路、循环泵有关测量回路等。（1）、循环泵开关控制测量回路改造：取消原循环泵开关控制柜，循环泵开关操作及循环泵事故联锁功能均由DCS实现；循环泵温度、压力、蝶阀开度等信号均接至DCS系统，在CRT上显示。（2）、循环泵出口蝶阀控制回路改造：循环泵出口蝶阀采用SIEMENS公司的2SA5086智能型电动执行器后，原蝶阀控制回路取消，由DCS直接操控蝶阀。2、DCS系统逻辑说明：（1）、出口蝶阀逻辑说明

8、①第一台循泵启动时，单操开出口蝶阀至15%后，充水5分钟，自动开至全开位；①第二台循泵启动时，单操开出口蝶阀至全开位；②本侧循泵运行时可单操关出口蝶阀；③出口蝶阀联锁开关投入时，本侧循泵跳闸，联锁关出口蝶阀；④出口蝶阀联锁开关投入时，对侧循泵跳闸，联锁启本侧循泵，同时联开出口蝶阀；（2）、循环泵逻辑说明①本循泵联锁开关投入时，其出口蝶阀开至15%后，联启本泵；②本循泵联锁开关投入时，其出口蝶阀关至15%后，联停本泵；③本循泵投备用，运行泵跳闸时，联启本泵；④可事故单操停本泵，但需确