1、2002-6-21,BPS旁路数字电液控制系统 主要功能说明书,项目名称: 5#机组控制系统一体化改造项目,5#机组控制系统一体化改造项目,调节系统功能 限制保护功能 试验系统功能 辅助功能,目录,5#机组控制系统一体化改造项目,高压阀控方式,1.1 高旁阀控方式 1.2 高旁压控方式 1.3 左高旁喷水阀控方式 1.4 左高旁喷水温控方式 1.5 低旁阀控方式 1.6 低旁压控方式 1.7 左低旁喷水阀控方式 1.8 左低旁喷水温控方式 1.9 紧急手动,5#机组控制系统一体化改造项目,2.限制保护功能,2.1 紧急开高旁 2.2 紧急关高旁 2.3 紧急开左高旁喷水 2.4 紧急关左高旁喷
2、水 2.5 紧急开低旁 2.6 紧急关低旁 2.7 紧急开左低旁喷水 2.8 紧急关左低旁喷水 2.9 紧急开左辅助喷水 2.10 强开高旁 2.11 强开商旁喷水 2.12 强开低旁 2.13 强开低旁喷水 2.14 强开辅助喷水截止阀,5#机组控制系统一体化改造项目,3.试验系统功能,3.1 调节阀活动试验 3.2 截止阀活动试验 3.3 喷水阀试验 3.4 锅炉打压试验 3.5 锅炉安全门试验,5#机组控制系统一体化改造项目,4.辅助系统功能,4.1 自动判断热状态 4.2 旁路运行 4.3 阀门整定 4.4 阀门维修 4.5 仿真试验,5#机组控制系统一体化改造项目,1 调节系统功能,
3、旁路未运行时旁路系统所有阀门全关。锅炉点火前，点按“旁路运行”按钮，旁路系统投入运行。在旁路刚投入运行时，按照机组热状态，自动设置高、低旁调节阀到对应的初始开度后，自动进入高、低旁阀控方式。蒸汽参数接近汽机冲转条件后及机组启动期间，投入高、低旁压控方式，维持主、再热蒸汽压力稳定。随着机组负荷增加，旁路调节阀逐渐关小。在旁路调节阀全关后，旁路系统处于热备用状态。一旦出现油开关跳闸、主汽压力超压等情况，立即将高、低旁路调节阀打开一初始开度，然后自动投入压力闭环控制，维持主、再热蒸汽压力。若高、低旁路调节阀（截止阀）不能及时打开，应立即点按“强开高旁”、“强开低旁”按钮，或按旁路操作盘的强开高、低旁
4、按钮。若汽机已跳闸后，旁路门不能立即打开，10秒后，即发出停炉指令。,5#机组控制系统一体化改造项目,1.1 高旁阀控方式,在没有下列情况之一时，进入高旁阀控方式： l 关闭高旁（旁路未运行、高旁温度大于4000） l 旁路刚运行 l 紧急开高旁（机组已跳闸、脱网、压力大于17.2MPa、升压率大于6MPa/min） l 高旁紧急手动 l 强开高旁 l 高旁压控投入,5#机组控制系统一体化改造项目,1.1 高旁阀控方式,在高旁阀控方式下，司机通过旁路主控画面可设置目标阀位和阀位变化率或按增、减按钮改变高旁总阀位给定值（单位为%），来调整主汽压力。 按增、减按钮时高旁总阀位给定值速率为60%/m
5、in。 高旁全关后，自动退出高旁阀控方式，使高旁保持全关状态，等待一旦出现油开关跳闸、主汽压力超压等情况，紧急开高旁，避免误操作开高旁。点按“旁路阀控”按钮，可进入高旁阀控方式，允许操作员在此状态下开旁路。,5#机组控制系统一体化改造项目,1.2 高旁压控方式,在没有下列情况之一时，可投入高旁压控方式： l 关闭高旁（旁路未运行、高旁温度大于4000） l 旁路刚运行 l 紧急开高旁（机组已跳闸、脱网、压力大于17.2MPa、升压率大于6MPa/min） l 高旁紧急手动 l 强开高旁 l 高旁调门行程小于20%,5#机组控制系统一体化改造项目,1.2 高旁压控方式,l 主汽压力信号故障 l
6、主汽压力小于5MPa或大于16.5MPa l 主汽压力与给定值之差大于1.65MPa 在高旁压控方式下，司机通过旁路主控画面可设置目标压力和压变率，由PID调节器自动控制机前主汽压力。目标压力限制在5到16.5MPa以内。,5#机组控制系统一体化改造项目,1.2 高旁压控方式,汽机压控PID、锅炉压控PID和旁路压控PID均使用上述目标压力生成的功率给定值，三个压控方式不能同时投入。三个压控方式按优先级排序为：旁路汽机锅炉 在机组启动时，由高旁压控PID维持主汽压力稳定。旁路全关后，切换到DEH压控PID维持主汽压力稳定。当主汽压力P保护动作，紧急开高旁后，自动投入高旁压控方式，将主汽压力维持
7、到P保护动作前的水平。,5#机组控制系统一体化改造项目,1.3 左高旁喷水阀控方式,在没有下列情况之一时，进入左高旁喷水阀控方式： l 关闭左高旁喷水阀（旁路未运行、左高旁全关、左高旁温度小于2800） l 旁路刚运行 l 紧急开左高旁喷水（高旁未关，左高旁温度大于3800，升温率大于600/min） l 左高旁喷水阀紧急手动 l 强开左高旁喷水,5#机组控制系统一体化改造项目,1.3 左高旁喷水阀控方式,l 左高旁温控投入 在左高旁喷水阀控方式下，司机通过旁路主控画面可设置目标阀位和阀位变化率或按增、减按钮改变左高旁喷水阀总阀位给定值（单位为%），来调整高旁出口蒸汽温度，以匹配高压缸金属温度
8、。 按增、减按钮时高旁总阀位给定值速率为60%/min。 左高旁喷水阀全关后，自动退出左高旁喷水阀控方式，使左高旁喷水阀保持全关状态，等待一旦温度过高紧急开左高旁喷水阀，避免误操作开左高旁喷水阀。点按“旁路阀控”按钮，可进入左高旁喷水阀控方式，允许操作员在此状态下开左高旁喷水阀。 右高旁喷水阀控方式与此类似。,5#机组控制系统一体化改造项目,1.4 左高旁喷水温控方式,在没有下列情况之一时，可投入左高旁喷水温控方式： l 关闭左高旁喷水阀（旁路未运行、左高旁全关、左高旁温度小于2800） l 旁路刚运行 l 紧急开左高旁喷水（左高旁未关，左高旁温度大于3800，升温率大于600/min） l
9、左高旁喷水阀紧急手动 l 强开左高旁喷水 l 左高旁喷水阀全关,5#机组控制系统一体化改造项目,1.4 左高旁喷水温控方式,l 左高旁喷水阀全开 l 左高旁温度信号故障 l 左高旁温度小于2800或大于4000,5#机组控制系统一体化改造项目,1.4 左高旁喷水温控方式,l 左高旁温度与给定值之差大于380 左高旁阀门开启后，当左高旁汽温过高，紧急开左高旁喷水阀后，可自动投入左高旁喷水温控方式，并自动设置初始目标温度为高排温度加300，由左高旁喷水温控PID回路调节左高旁汽温。 在左高旁喷水温控方式下，司机通过旁路主控画面可设置目标温度和温变率，目标温度限制在2800到4000以内。 右高旁喷
10、水温控方式与此类似，其给定温度与左高旁喷水温控回路的相同。,5#机组控制系统一体化改造项目,1.5 低旁阀控方式,在没有下列情况之一时，进入低旁阀控方式： l 关闭低旁（旁路未运行、低旁温度大于1900、真空低-50KPa） l 旁路刚运行 l 紧急开低旁（机组已跳闸、脱网、再热压力大于4.3MPa、升压率大于3MPa/min） l 低旁紧急手动,5#机组控制系统一体化改造项目,1.5 低旁阀控方式,l 强开低旁 l 低旁压控投入 在低旁阀控方式下，司机通过旁路主控画面可设置目标阀位和阀位变化率或按增、减按钮改变低旁总阀位给定值（单位为%），来调整再热器压力。 按增、减按钮时低旁总阀位给定值速
11、率为60%/min。 低旁全关后，自动退出低旁阀控方式，使低旁保持全关状态，等待一旦出现油开关跳闸、再热汽压力超压等情况，紧急开高旁，避免误操作开低旁。点按“旁路阀控”按钮，可进入低旁阀控方式，允许操作员在此状态下开旁路。,5#机组控制系统一体化改造项目,1.6 低旁压控方式,在没有下列情况之一时，可投入低旁压控方式： l 关闭低旁（旁路未运行、低旁温度大于1900、真空低-50KPa） l 旁路刚运行 l 紧急开低旁（机组已跳闸、脱网、再热压力大于4.3MPa、升压率大于3MPa/min） l 低旁紧急手动 l 强开低旁 l 低旁调门行程小于20%,5#机组控制系统一体化改造项目,1.6 低
12、旁压控方式,l 再热汽压力信号故障 l 再热汽压力小于1MPa或大于4.13MPa l 再热汽压力与给定值之差大于0.34MPa在低旁压控方式下，司机通过旁路主控画面可设置目标压力和压变率，由PID调节器自动控制再热器压力。目标压力限制在1到4MPa以内。 在机组启动时，由低旁压控PID维持再热器压力稳定。机组正常运行期间，低旁全关。当再热器压力P保护动作，紧急开低旁后，可自动投入低旁压控方式，将再热器压力维持到P保护动作前的水平。,5#机组控制系统一体化改造项目,1.7 左低旁喷水阀控方式,在没有下列情况之一时，进入左低旁喷水阀控方式： l 关闭左低旁喷水阀（旁路未运行、左低旁全关、左低旁温
13、度小于500） l 旁路刚运行 l 紧急开左低旁喷水（左低旁未关，左低旁温度大于1100，升温率大于600/min） l 左低旁喷水阀紧急手动 l 强开左低旁喷水,5#机组控制系统一体化改造项目,1.7 左低旁喷水阀控方式,l 左低旁温控投入 在左低旁喷水阀控方式下，司机通过旁路主控画面可设置目标阀位和阀位变化率或按增、减按钮改变左低旁喷水阀总阀位给定值（单位为%），来调整低旁出口蒸汽温度，以防止高能蒸汽冲击凝汽器。 按增、减按钮时低旁总阀位给定值速率为60%/min。 左低旁喷水阀全关后，自动退出左低旁喷水阀控方式，使左低旁喷水阀保持全关状态，等待一旦温度过高紧急开左低旁喷水阀，避免误操作开
14、左低旁喷水阀。点按“旁路阀控”按钮，可进入左低旁喷水阀控方式，允许操作员在此状态下开左低旁喷水阀。 右低旁喷水阀控方式与此类似。,5#机组控制系统一体化改造项目,1.8 左低旁喷水温控方式,在没有下列情况之一时，可投入左低旁喷水温控方式： l 关闭左低旁喷水阀（旁路未运行、左低旁全关、左低旁温度小于500） l 旁路刚运行 l 紧急开左低旁喷水（左低旁未关，左低旁温度大于1100，升温率大于600/min） l 左低旁喷水阀紧急手动 l 强开左低旁喷水 l 左低旁喷水阀全关,5#机组控制系统一体化改造项目,1.8 左低旁喷水温控方式,l 左低旁喷水阀全开 l 左低旁温度信号故障 l 左低旁温度
15、小于500或大于1920 l 左低旁温度与给定值之差大于160 左低旁阀门开启后，当左低旁汽温过高，紧急开左低旁喷水阀后，可自动投入左低旁喷水温控方式，并自动设置初始目标温度为1500，由左低旁喷水温控PID回路调节左低旁汽温。 在左低旁喷水温控方式下，司机通过旁路主控画面可设置目标温度和温变率，目标温度限制在500到1600以内。 右低旁喷水温控方式与此类似，其给定温度与左低旁喷水温控回路的相同。,5#机组控制系统一体化改造项目,1.9 紧急手动,伺服单元在通讯中断或操作员按备用旁路手操盘的手动按钮后，对应调节阀即转为紧急手动方式。伺服单元在紧急手动方式下，操作员通过备用旁路手操盘的增、减按
16、钮，可直接控制对应的油动机。增、减速率为50%/min。调节阀油动机阀位给定在15%以下时，油动机全关。阀位给定升到15%，油动机立即开到15%位置。,5#机组控制系统一体化改造项目,2.1 紧急开高旁,在未进行锅炉水压试验、锅炉安全门试验且旁路运行时，若汽机跳闸或发电机油开关跳闸则立即将高旁打开90%；若主汽压力大于17.2MPa或升压率大于6MPa/min则立即将高旁打开30%。紧急开高旁动作后自动投入高旁压控方式，将主汽压力稳定到紧急开高旁动作前的水平。,5#机组控制系统一体化改造项目,2.2 紧急关高旁,在高旁汽温高于4000或旁路未运行时，紧急关高旁动作，以保护再热器。 在允许关高旁
17、开关置零时，温度信号无效。,5#机组控制系统一体化改造项目,2.3 紧急开左高旁喷水,在旁路运行、左高旁阀门开启、左高旁汽温高于3800、温升率大于600/min四条件同时满足时，紧急开左高旁喷水动作，将左高旁喷水调节阀开启20%，然后自动投入左高旁温控回路，并将高旁温度目标初始值设置为高排温度加300。 在允许开高旁喷水开关置零时，紧急开左高旁喷水功能无效。 紧急开右高旁喷水与此类似。,5#机组控制系统一体化改造项目,2.4 紧急关左高旁喷水,在旁路未运行、左高旁全关、左高旁温度小于2800时，紧急关左高旁喷水阀。 紧急关右高旁喷水与此类似。,5#机组控制系统一体化改造项目,2.5 紧急开低
18、旁,在未进行锅炉水压试验、锅炉安全门试验且旁路运行时，若汽机跳闸或发电机油开关跳闸则立即将低旁打开90%；若再热器压力大于4.3MPa或升压率大于3MPa/min则立即将低旁打开30%。紧急开低旁动作后自动投入低旁压控方式，将再热器压力稳定到紧急开低旁动作前的水平。,5#机组控制系统一体化改造项目,2.6 紧急关低旁,在低旁汽温高于1900、真空低于-50KPa或旁路未运行时，紧急关低旁动作，以保护凝汽器。 在允许温度高关低旁开关置零时，温度信号无效。 在允许真空低关低旁开关置零时，真空信号无效。,5#机组控制系统一体化改造项目,2.7 紧急开左低旁喷水,在旁路运行、左低旁阀门开启、左低旁汽温
19、高于1100、温升率大于600/min四条件同时满足时，紧急开左低旁喷水动作，将左低旁喷水调节阀开启50%，然后自动投入左低旁温控回路，并将低旁温度目标初始值设置为1500。 紧急开右低旁喷水与此类似。,5#机组控制系统一体化改造项目,2.8 紧急关左低旁喷水,在旁路未运行、左低旁全关、左低旁温度小于500时，紧急关左低旁喷水阀。 紧急关右低旁喷水与此类似。,5#机组控制系统一体化改造项目,2.9 紧急开左辅助喷水,在旁路运行、左低旁阀门开启、左低旁汽温高于1200三条件同时满足时，紧急开左辅助喷水动作。在旁路未运行、左低旁阀门关闭或左低旁汽温低于800时，辅助喷水阀关闭。 紧急开右辅助喷水与
20、此类似。,5#机组控制系统一体化改造项目,2.10 强开高旁,在机组功率小于10%期间，若紧急开高旁指令不能开启高旁，操作员可在操作画面上按“强开高旁”按钮，或分别按高旁硬操盘上的“强开左高旁截止阀”、“强开右高旁截止阀”、“强开左高旁调节阀”、“强开右高旁调节阀”按钮，通过各油动机的强开电磁阀将高旁调节阀、截止阀全开。,5#机组控制系统一体化改造项目,2.11 强开高旁喷水,为避免高压缸或再热器遭受水击，此功能现已取消。,5#机组控制系统一体化改造项目,2.12 强开低旁,在机组功率小于10%期间，若紧急开低旁指令不能开启低旁，操作员可在操作画面上按“强开低旁”按钮，或分别按低旁硬操盘上的“
21、强开左低旁截止阀”、“强开右低旁截止阀”、“强开左低旁调节阀”、“强开右低旁调节阀”按钮，通过各油动机的强开电磁阀将低旁调节阀、截止阀全开。,5#机组控制系统一体化改造项目,2.13 强开低旁喷水,在机组功率小于10%期间，若紧急开低旁喷水指令不能开启低旁喷水，操作员可在操作画面上按“强开低喷”按钮，或分别按低旁硬操盘上的“强开左低旁喷水阀”、“强开右低旁喷水阀”按钮，通过各油动机的强开电磁阀将低旁喷水阀全开。,5#机组控制系统一体化改造项目,2.14 强开辅助喷水截止阀,必要时，操作员可在操作画面上按“强开辅喷”按钮，通过各油动机的强开电磁阀将辅助喷水截止阀全开。,5#机组控制系统一体化改造
22、项目,3.1 调节阀活动试验,在所有旁路阀全关且无其他阀门在做试验时，可进行活动试验。若试验中出现机组跳闸、发电机脱网、强开此调节阀或对应截止阀开启，则退出试验。 调节阀活动时，阀位给定值以30%/min速率升高，直到油动机行程升到50%时，阀位给定值再恢复到0。阀位给定值最大只能升到70%。,5#机组控制系统一体化改造项目,3.2 截止阀活动试验,在所有旁路阀全关且无其他阀门在做试验时，可进行活动试验。若试验中出现机组跳闸、发电机脱网、强开此调节阀或对应截止阀开启，则退出试验。 截止阀活动时，活动电磁阀带电，油动机行程从全关升到50%时，行程开关动作，使活动电磁阀失电，油动机行程恢复全关。若
23、试验失败，活动电磁阀带电10秒后，退出试验。 在对应调节阀无以下情况时，若调节阀开度大于10%，则通过活动电磁阀联开对应截止阀： l 正在进行活动试验 l 正在进行油动机整定 l 油动机维修开关置1,5#机组控制系统一体化改造项目,3.3 喷水阀试验,喷水调节阀及辅助喷水阀不进行活动试验，以免造成水击,5#机组控制系统一体化改造项目,3.4 锅炉打压试验,在旁路未运行、机组已跳闸、发电机脱网的情况下，可进行打压试验。锅炉上水打前，必须点按“锅炉打压”按钮，进入锅炉打压状态。这样可禁止旁路投入运行，避免旁路阀开启；可禁止汽机挂闸。,5#机组控制系统一体化改造项目,3.5 锅炉安全门试验,在旁路运
24、行、机组已跳闸、发电机脱网的情况下，可进行安全门试验。锅炉升压前，必须点按“试安全门”按钮，进入锅炉安全门试验状态。这样可禁止旁路系统的超压保护动作。,5#机组控制系统一体化改造项目,4.1自动判断热状态,根据锅炉点火旁路运行时高压内缸内上壁温度T的大小，将机组划分为冷、温、热、极热四种热状态。 温度T 热状态 旁路初始开度 1500 冷态 50% 15003000 温态,5#机组控制系统一体化改造项目,4.1自动判断热状态,40% 30004000 热态 30% 4000T 极热态 20% 在旁路刚运行时，设置高低旁调节阀为上表初始开度，以调整锅炉升温、升压速度。,5#机组控制系统一体化改造
25、项目,4.2 旁路运行,锅炉点火前，旁路未运行时旁路系统全关。在汽机已跳闸且所有旁路阀全关时，操作员按旁路运行按钮，将旁路投入运行状态，并且自动设置高低旁调节阀到初始开度。 在汽机已跳闸、所有旁路阀全关后150秒，自动退出旁路运行状态，使所有旁路阀保持全关。,5#机组控制系统一体化改造项目,4.3 阀门整定,阀门整定方式下，控制系统改变阀位给定值，使油动机全行程走一遍，伺服板自动记录油动机全关、全开位置对应的LVDT油动机行程反馈电压值，并使阀位给定值0%、100%模出的给定电压值等于对应的全关、全开位置LVDT电压值，即可使阀位给定值%与油动机行程%一一对应。 在旁路未运行时，可同时对所有旁
26、路调节阀进行阀门整定。在旁路运行后，负荷大于100MW时，才能分别对单个旁路调节阀进行阀门整定。,5#机组控制系统一体化改造项目,4.4 阀门维修,阀门维修方式用于伺服系统调试。操作员可设置阀位给定值和给定速率，以便调整LVDT反馈电压的零位幅值以及动态响应特性。,5#机组控制系统一体化改造项目,4.5 仿真试验,在机组已跳闸、旁路未运行时，可进入旁路仿真方式。在旁路仿真方式和DEH仿真方式下，算法组态中的仿真程序可根据控制系统来的调门开度信号及操作员设置的初始条件，计算出相关的压力、温度信号，因此可仿真模拟完成上述调节、保护、试验等决大部分功能。利用此功能，可方便地调试组态软件、培训现场人员。,5#机组控制系统一体化改造项目,
