引言

　　采用plc改造火電機組的熱工保護系統(tǒng)，具有可靠性高、功能較完善凸脚、投資少等特點，而且易于擴展肤币。該系統(tǒng)投入運行后裂更，未發(fā)生過誤動和拒動情況，動作準確可靠夏哭，受到用戶好評检柬，正在該廠的其它機組上推廣應用。

1 簡介

　　火力發(fā)電機組的熱工保護系統(tǒng)是保證機組安全運行的邏輯控制系統(tǒng)竖配。它連續(xù)監(jiān)視機組的運行狀況何址，當出現(xiàn)危及設備和人身安全時，按適當?shù)某绦蛲Ｓ孟鄳脑O備进胯，甚至停機用爪。由此可見，其誤動和拒動都會帶來重大損失胁镐。

　　125mw火電機組多建于80年代项钮，其熱工保護裝置采用繼電器硬線邏輯，系統(tǒng)復雜希停，故障點多，發(fā)生故障時系統(tǒng)不易恢復署隘，可維護性低宠能，嚴重影響機組的安全運行。

　　采用plc改造熱工保護系統(tǒng)磁餐，有如下優(yōu)點：

　】醚Α（1） 系統(tǒng)構成簡單，可靠性大大提高;

　〉芍场（2） 具有靈活的擴充能力抗该，動作邏輯完善;

　　（3） 系統(tǒng)可維護性提高;

　∵淦印（4） 具有強大的事故分析能力庙曹。

　　為提高老機組熱工保護系統(tǒng)的可靠性，完善其功能蘑瓢，我們對湖南金竹山電廠的#6機組（125mw）進行了改造班痹，系統(tǒng)通過一年多的運行考驗，取得了圓滿的成功梦铭。

2 總體設計

　　2.1 熱工保護系統(tǒng)原理

　　熱工保護系統(tǒng)通常由四個部分組成蔚抖，參見圖1辙哪，即運行人員控制盤、邏輯控制系統(tǒng)孔尸、執(zhí)行機構和檢測元件沽澜。

　　（1） 操作控制盤：包括指令器件和信息反饋器件竟闪，如操作按鈕和信號燈等离福。控制盤逐漸由crt代替瘫怜。

　∈趸病（2）邏輯控制盤：熱工保護系統(tǒng)的核心。它根據(jù)操作命令和檢測信號進行綜合判斷和邏輯運算鲸湃，其結果用于驅(qū)動執(zhí)行機構或送運行人員控制盤赠涮。

　　（3） 執(zhí)行機構：機組的驅(qū)動機構暗挑。包括：各種電磁閥笋除、控制閥、變頻器炸裆、接觸器等垃它。

　　（4）檢測元件：熱工保護系統(tǒng)的基礎烹看。其主要作用是將反映機組狀態(tài)的各種參數(shù)變?yōu)橄到y(tǒng)可接受的開關量信號国拇。檢測元件包括：反映執(zhí)行機構位置的限位開關;反映諸如壓力、溫度郭宪、流量燃灿、水位是否正常的傳感器，如壓力開關息扶、溫度開關敦璧、流量開關等等。

　　2.2 檢測信號處理

　　為減少中間環(huán)節(jié)纫脚，充分利用plc資源钻琴，將所有汽輪機跳閘、聯(lián)鎖回路况颈，包括汽輪機后備超速保護堕圾、真空低保護、潤滑油壓低保護勾奇、軸向位移保護欧移、高壓缸脹差保護、低壓缸脹差保護辑皿、發(fā)電機斷水保護时簸、發(fā)電機差動保護跋炕、汽輪機振動保護、電超速保護律适、潤滑油壓低聯(lián)動辐烂、高加水位高保護、抽汽聯(lián)鎖捂贿、后汽缸噴水纠修、給水泵聯(lián)鎖等信號直接接入plc。

　　對于重要參數(shù)厂僧，如汽包和高壓加熱器水位扣草、汽輪機位移和差脹、真空等采用三選二邏輯颜屠。對于變化頻繁的參數(shù)辰妙，加延時處理。因現(xiàn)場信號均為無源節(jié)點甫窟，不經(jīng)過隔離直接輸入到plc摸件密浑。本課題的輸入點約80點。

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　　2.3 輸出信號處理

　　執(zhí)行機構包括：主汽門粗井，電超速保護秤暮，發(fā)電機斷水保護，1-5段抽汽門保護和信號趁吭，甲歧织、乙給水泵，后汽缸噴水保護和信號咖杉，#5浙梗、#6高加水位高ⅱ值信號，高加事故放水門動作灰蒋，#5、#6高加水位高ⅲ值信號捅悦，切除高加（1）萍捌、（2）、（3）磁力斷路油門目露，中壓調(diào)速汽門逗耕，油開關，#5惯波、#6高加出水電動門摘肤，#5、#6高加進汽電動門漏峰，高加旁路門等等糠悼，共52點届榄。

　　綜合考慮執(zhí)行部分設備容量和系統(tǒng)可靠性，plc輸出全部采用中間繼電器隔離倔喂。

　　2.4 plc配置

　　在老機組熱工保護的plc改造中铝条，相對于檢測元件和執(zhí)行機構而言，plc的可靠性是最高的席噩，故本課題未采用plc整體冗余結構班缰。僅對于極其重要的i/o點，采用plc的模件冗余方式解決悼枢。

　　對于plc的輸出模件的選擇埠忘，考慮到現(xiàn)場的共摸干擾達200-300v，采用繼電器方式的模件馒索。根據(jù)上述原則莹妒，選擇modicon tsx premium plc。

　　2.5 系統(tǒng)電源

　　系統(tǒng)電源是plc可靠運行的基本保證双揪。系統(tǒng)供電的兩路ups電源分別來自不同的回路拯羽，減少了事故狀態(tài)下ups失電的可能，兩路ups互為備用链愉，先投入者為工作電源谐创，另一路為備用電源。

3 控制邏輯

　　在熱工保護plc改造中拦吓，其邏輯功能如下：

　〈缏（1） 基本功能，完善并實現(xiàn)原繼電器所有邏輯;

　∽臃蟆（2） 保護系統(tǒng)投入婆仪、退出時間記錄，用于保護系統(tǒng)投入情況考核;

　∪瓮拧（3） 首發(fā)原因記錄筑落。

　　當熱工保護動作后，要指出引起動作的第一原因穷抹，以便處理和分析事故原因摸悲，首次跳閘記憶邏輯就是根據(jù)這一條原則制定的。對于保護動作時間記錄获印，由于一些保護動作時互為因果的關系述雾，其動作的先后次序的記錄對運行事故分析有相當?shù)膮⒖純r值，因此要求記錄的最小分辨率達到10ms兼丰，每套保護記錄系統(tǒng)復位后最先動作的那一次時間玻孟。對于某一套保護的邏輯梯形圖如圖2。

　　圖2中：%mi為動作條件;mft代表保護動作; mf↑表示上升沿有效。

　　當動作條件出現(xiàn)黍翎，保護動作;在保護動作瞬間將首發(fā)原因?qū)懭霠顟B(tài)字面徽，同時記錄動作時間。

4 結束語

　　采用plc改造火電機組的熱工保護系統(tǒng)玩敏，具有可靠性高斗忌、功能較完善、投資少等特點旺聚，而且易于擴展织阳。該系統(tǒng)投入運行后，未發(fā)生過誤動和拒動情況砰粹，動作準確可靠唧躲，受到用戶好評，正在該廠的其它機組上推廣應用敢俭。

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