导致火电厂机组OPC动作条件汇总

2022/3/29 0:08:13 人评论 次浏览 分类:过程控制  文章地址:http://yunrun.com.cn/tech/4170.html

关于DEH系统的保护,尤其是超速保护,之前在文章中写过很多了,今天对之前文章中的观点进行补充,供大家参考。

DEH超速保护主要有两种,一种是超速110%,一种是超速103%,这可以说是当前机组的主流设计。当然不同的机组设置可能稍有不同,但是总体思路是一致的,超速110%会导致机组AST电磁阀动作,机组停机,超速103%会导致OPC电磁阀动作,机组转速降至额定转速,机组不打闸。


从这个角度讲,超速103%更像是超速110%的一个补充,它可以最大限度降低机组停机造成的经济损失,保障机组安全运行。这个道理之前说过很多遍,超速103%会导致OPC动作,但是OPC动作并不意味着超速103%。换句话说,超速103%只是OPC动作的条件之一,当然它是最常见的一种情况,所以有时候我们会把两者等同起来。


那么导致机组OPC动作的条件有哪些呢?笔者调阅了几家主流机组的工程,结合他们的一些汽轮机资料,做了汇总。


第一部分 系统转速超速103%

前文说了,这是最常见的一种形式。超速103%是通过DEH侧三个转速信号经过判断后与额定转速的103%进行比较,如果转速超过额定转速的103%,那么发出OPC动作信号,调门关闭。转速降至额定转速或者某个设定转速以下的时候,OPC动作信号消失,调门重新打开,维持额定转速。比如下面这个逻辑:
超速控制逻辑
系统转速超过3090rpm,在"允许103%动作"信号下,发出OPC动作信号,当转速降至3060rpm以下,动作信号消失。

同样下面这个逻辑也是一样:
转速超过3090rpm,OPC动作,小于3060rpm后动作信号被复位
转速超过3090rpm,OPC动作,小于3060rpm后动作信号被复位。

这里我们补充一个问题,有人注意到上述逻辑中比较功能块用的是≥或者≤,有人纠结于这个"="是否合适?其实在逻辑关系中,"="是个数学概念,在现实中并没有太多的意义。一般DCS系统逻辑运算都可以计算到小数点后很多位,很难界定一个"="的概念。


这是超速103%的一种形式,而具体到我们的DEH系统中,超速103%不仅仅是逻辑的一个判断。比如和利时DEH系统,也带有硬件判断。三个转速模块各自判断转速是否超速103%,各自输出一个开关量的信号,通过接线方式,实现三取二的判断,信号接至OPC继电器板,同样可以触发OPC动作。

三取二的判断

各家DCS系统在设计理念上有所不同,除了和利时以外,也有部分厂家使用硬件超速的设计。还需要说明的是,在DEH逻辑中系统转速的获取,有一些厂家使用的是"三取中",有一些厂家倾向于"三取高":

转速信号三取中
正常情况下,取中值是合适的,但是我遇到过三个转速信号两个偏差大的情况,这种情况下取高值更安全一些。


第二部分 DEH打闸开出

这一点说白了就是ETS保护动作的同时,也触发OPC动作信号。因为DEH打闸开出会触发ETS保护动作,ETS保护动作可以返回信号触发DEH打闸开出。再简单点说,OPC动作不会触发ETS动作,但是ETS动作会触发OPC动作。







大部分机组都有这样的设计,这是OPC动作的一个常规逻辑。同时,部分DEH系统硬件ETS动作信号也会通过硬接线的方式接至OPC继电器板,实现软件和硬件的双重保护。


第三部分 加速度大OPC动作

这个设计很多人没有注意过,目前国内主流的DEH系统都有了这样的设计。
加速度大OPC动作

加速度大OPC动作-2

区别在于,有的系统通过软件判断加速度大,有的系统通过硬件模块判断加速度大,还有一些系统两者进行了结合。无论采用哪种方式,加速度大OPC动作已经成为当前主流机组的共识,这项功能主要是在机组冲转过程中使用。在机组冲转过程中,由于调门的线性不好等原因,会有机组超速或者瞬间转速飞升的情况。使用加速度判断可以更快更直接的触发OPC动作信号,从而更有效的保障机组安全。


第四部分 其它问题

上述转速超速、ETS动作、加速度大是触发OPC保护信号最重要的组成部分,当然还有一些其它条件,比如机组甩负荷、严密性试验等。OPC动作结果包括调门关闭、抽汽阀关闭等,主要是将机组与外界管道蒸汽隔离开来。这个过程机组并不打闸,与ETS保护(AST电磁阀动作)是有本质的区别。此外,OPC动作一般通过OPC电磁阀实现快速卸油,但是我也遇到一些机组没有设计OPC电磁阀,只通过调门开度指令信号进行关闭调门动作。个人认为OPC电磁阀卸油更迅速,是更好的一种设计。
作者:猫 不捉老鼠

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