一次风机变频DCS控制操作说明

锅炉一次风机变频改造项目DCS系统控制操作说明

批准：朱宏

审核：杨明喜

编写：闫普

2011年09月25日

神华亿利电厂设备技术部

一次风机变频控制DCS系统操作说明

1. 一次风机变频控制系统简介

为了提高发电机组的生产效率、降低能耗以及系统的综合可靠性，一次风机负载的驱动系统拟采用全数字交流高压变频器实施控制。变频控制系统具备本地操作和DCS远程控制两种控制方式，可进行手动切换。一次风机变频的远程控制接入主机DCS系统，通过DCS系统进行远程控制，可实现机组DCS系统画面的远程操作和监控。变频系统装置接收来自DCS 系统的开关量信号和4-20mA信号对一次风机变频器、旁路柜断路器进行控制，同时变频器、高压开关可输出开关量信号和4-20mA信号到DCS系统，已实现机组DCS系统对变频器、高压开关的操作和变频系统装置相关信息的监视。

2. 一次风机变频一次回路原理

一次风机变频改造一次回路采用一拖一的方式，即在一次风机一次回路中将高压变频器串联进现有高压开关柜与高压电机之间，正常工作时采用变频回路，自动旁路柜QF1和QF2闭合，QF3断开；工频运行时，自动旁路柜QF1和QF2断开，QF3闭合,采用原有的工频启动方式，并可实现变频故障后自动切旁路工频功能，其控制原理如下图所示：

图 1. 一次回路图

图1.为高压变频器配置自动旁路柜，当变频器出现故障或需要检修时，自动切换到旁路运行，保证系统安全连续运行。其自动旁路柜原理见下：

该系统主要由原高压开关柜DL、自动旁路柜（由三个真空断路器QF1、QF2、QF3组成）、高压变频器、电动机组成。

变频运行时，QF3断开，QF1和QF2闭合。高压电机由变频装置驱动，实现调速控制。变频器出现严重故障时，系统断开QF1、QF2，合上QF3，系统自动恢复工频旁路运行。

工频运行状态下，系统可在线恢复变频方式。断开QF2，合上QF0、QF1，在负载旋转过程中投入变频运行。

真空断路器QF2、QF3之间具有互为闭锁逻辑，确保系统安全可靠。

系统可靠性高、安全性好，满足严格的电气设计标准。

可以实现工/变频之间的在线切换，无须停机。

具备工频状态下的独立电机保护。

便于系统维修及维护。

3. 一次风机变频改造DCS系统控制方案

3.1 一次风机变频器控制

3.1.1变频器启动允许条件：

a.变频器远程控制状态

b.变频器控制高压就绪

c.变频器无轻故障报警

d.变频器无重故障报警

3.1.2变频器联锁跳闸条件：

a. 变频器重故障报警

3.2 一次风机出口气动插板门控制

3.2.1一次风机出口气动插板门打开允许条件：

a. 一次风机出口气动插板门远程控制状态。

3.2.2一次风机出口气动插板门联锁打开条件：

a. 本一次风机工频投入状态“与”本一次风机运行；

b．一次风机A停运“与”一次风机B停运。

3.3.3一次风机出口气动插板门关闭允许条件：

a. 一次风机出口气动插板门远程控制状态“与”本侧一次风机停运。

3.3.4 一次风机出口气动插板门联锁关闭条件：

a. 本一次风机变频停运状态“与”对侧一次风机运行后延时4秒“与”本侧一次风机工频投入状态未来；

b．本侧一次风机高压开关停运“与”对侧一次风机高压开关运行。

3.3 一次风机旁路柜QF1控制

3.3.1一次风机旁路柜QF1合闸允许条件：

a.QF1开关在远程控制状态；

b.变频器未运行；

c.变频器无轻故障报警；

d.变频器无重故障报警；

e. 旁路柜QF2开关合闸状态。

3.3.2一次风机旁路柜QF1分闸允许条件：

a. QF1开关在远程控制状态；

b. 变频器未运行；

3.4 一次风机旁路柜QF2控制

3.4.1一次风机旁路柜QF2合闸允许条件：

a. QF2开关在远程控制状态；

b.旁路柜QF3开关分闸状态。

3.4.2一次风机旁路柜QF2分闸允许条件：

a. QF2开关在远程控制状态；

b.旁路柜QF1开关分闸状态。

3.5 一次风机旁路柜QF3控制

3.5.1一次风机旁路柜QF3合闸允许条件：

a. QF3开关在远程控制状态；

b.旁路柜QF2开关分闸状态。

3.5.2一次风机旁路柜QF3分闸允许条件：

a. QF3开关在远程控制状态。

3.6 一次风机变频器/工频投入状态判断

3.6.1一次风机变频投入状态：

a. QF1合闸状态“与”QF2合闸状态“与”QF3分闸闸状态，逻辑判断为一次风机进入一次风机变频投入状态。

3.6.2一次风机工频投入状态：

a. QF1分闸状态“与”QF2分闸状态“与”QF3合闸闸状态，逻辑判断为一次风机进入一次风机工频投入状态。

3.7 一次风机变频器模拟量控制

3.7.1 A、B一次风机变频器分别设置一个模拟量控制手操器，可对风机变频器进行手动单独操作；

3.7.2 A、B一次风机变频器手操器上级设置一个总操，在A、B一次风机变频手操器全部投入自动后可对A、B一次风机变频进行整体操作，即进行同时增减负荷，防止单独对变频器操作发生“抢风”现象；

3.7.3 A、B一次风机变频器手操器设置偏置修正功能，在A、B一次风机变频手操器全部投入自动后，根据风机特性和电流情况可对两台风机变频器控制指令的分配进行人为干预修正；

3.7.4 风机变频器启动指令发出后，风机变频器模拟量控制指令自动加载到最低初负荷运行指令15Hz；

3.7.5 风机变频器停运后，延时10S后风机变频器模拟量控制指令自动恢复到0Hz；

3.7.6 在对侧一次风机变频投入状态、且旁路联锁自动投入状态和一次风机变频联锁投入状