一種火電廠控制系統(tǒng)溫度斷線保護邏輯連接結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種火電廠控制系統(tǒng)溫度斷線保護邏輯連接結構，溫度檢測器輸出端同時接入值判斷塊一、信號選擇塊、差值塊、值判斷塊二和功能判斷塊五個功能模塊的輸入端；差值塊輸出端串聯(lián)值判斷塊三接入至RS觸發(fā)器的輸入S端，值判斷塊二串聯(lián)延時脈沖塊一而接入至RS觸發(fā)器的輸入R端；值判斷塊一的兩個輸出端分別接入至延時脈沖塊二和與門塊，并且延時脈沖塊二的輸出端同樣接入至與門塊的輸入端；RS觸發(fā)器和功能判斷塊的輸出端分別串聯(lián)非門塊二和非門塊一后接入至與門塊的輸入端；與門塊的輸出端接入至保護信號發(fā)送裝置的輸入端。
【專利說明】一種火電廠控制系統(tǒng)溫度斷線保護邏輯連接結構

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種火電廠控制系統(tǒng)溫度斷線保護邏輯連接結構。

【背景技術】
[0002]大型火力發(fā)電廠的汽輪機、重要轉動輔機均需要監(jiān)視其軸承溫度、電機溫度等參數(shù)，通過溫度測點判斷汽輪機、輔機的運行狀態(tài)是否正常，為了保證設備安全，汽輪機的軸承溫度、推力瓦溫度、轉動輔機的電機溫度、軸承溫度均列入保護系統(tǒng)，一旦溫度過高時均有保護動作，使汽輪機或輔機跳閘，從而避免設備損壞。
[0003]一般保護邏輯中最可靠的防止保護誤動、拒動的措施就是采用三取二保護邏輯，即在同一位置安裝三個測點，三個測點當中任意兩個達到保護動作時，保護動作。任意測點故障均不會造成保護誤動或拒動。
[0004]而汽輪機軸承溫度、推力瓦溫度、重要輔機軸承溫度等因同一位置無法安裝三個測點，多個溫度均測量的是不同位置溫度，無法通過三取二邏輯來保證保護的可靠性。所以目前汽輪機軸承溫度、推力瓦溫度、輔機軸承溫度等均為單點保護，即任意一個溫度高于保護定值，保護就會動作，汽輪機或重要輔機就會跳閘。
[0005]若單個測點發(fā)生故障或接線松動，就會造成保護誤動或拒動。保護誤動會造成設備或機組停運，造成不必要的經(jīng)濟損失；保護拒動會造成設備損壞，甚至發(fā)生人身事故。目前大型火力發(fā)電機組均采用DCS系統(tǒng)控制。北京ABB公司的symphonyDCS控制系統(tǒng)在國內(nèi)、國外都有非常廣泛的應用。其邏輯中為了避免溫度單點保護的誤動和拒動，設計了溫度斷線保護，其邏輯連接如圖1所示，溫度檢測器101輸出端同時接入溫度判斷塊一201、滯后塊203、求差功能塊204和質量判斷塊207的輸入端，溫度判斷塊一 201的輸出端同時接入延時塊205和與門二 211的輸入端，延時塊205的輸出端接入至與門一 210的輸入端，固定值發(fā)送塊202的輸出端也接入至滯后塊203的輸入端，滯后塊203的輸出端接入至求差功能塊204的輸入端，求差功能塊204輸出端依次串聯(lián)溫度判斷塊二 206、非門一 208后接入至與門一 210的輸入端，質量判斷塊207的輸出端串聯(lián)非門二 209后接入至與門一 210的輸入端，與門一 210的輸出端與門二 211的輸入端，與門二 211的輸出端連接保護信號發(fā)送裝置102 ;其中:
[0006]溫度判斷塊一 201為輸入溫度高于設定值時,輸出為I，設定值一般為113 ；
[0007]固定值發(fā)送塊202輸出為固定值，固定值一般為I ;
[0008]滯后塊203為輸出經(jīng)過設定時間后的輸入值,設定時間一般為20秒；
[0009]求差功能塊204為輸出兩個輸入端值之間的差值；
[0010]延時塊205為將輸入值I延時2秒后輸出；
[0011]溫度判斷塊二 206為輸入值大于設定值時輸出I，設定值一般為20 ；
[0012]質量判斷塊207為輸入值為壞質量時輸出I ;
[0013]非門一 208、非門二 209為將接入信號反轉，輸入為I時輸出0，輸入為O時輸出I ;
[0014]與門一 210、與門二 211為全部輸入端輸入為I則輸出I，任意輸入端輸入為O則輸出O;
[0015]其邏輯判斷原理如圖2所示，溫度檢測器101檢測到溫度信號Tl，在三種情況下退出保護，避免溫度信號故障造成保護誤動，前兩種情況為，Tl變?yōu)閴馁|量時或有2秒以內(nèi)跳變時退出保護，第三種情況為Tl輸出的溫度值，與它本身20秒后的值相減，偏差大于20攝氏度時，溫度判斷塊二 206輸出1，非門一 208輸出0，因為非門一 208為0，所以與門一 210輸出0，所以與門二 211輸出0，此時若Tl大于溫度判斷塊一 201設定的113攝氏度，送至與門二 211的輸入端，與門二 211因為與門一 210為0，也不會輸出1，也不會有保護動作。
[0016]即Tl與其滯后20秒的定值偏差大于20時，溫度保護自動退出。因為溫度為慢信號，當溫度信號在20秒內(nèi)偏差存在20攝氏度，此時認為溫度為壞點，自動退出保護，防止保護誤動。
[0017]但是一旦溫度信號發(fā)生跳變，從某正常值跳變至113攝氏度以上，且一直保持在該值，在若干個20秒之后，因為Tl 一直保持在113攝氏度以上，用該邏輯判斷滯后20秒偏差會小于20攝氏度，即邏輯判斷溫度為正常，溫度判斷塊二 206輸出0，非門一 208輸出1，因為非門一 208為1，所以與門一 210輸出1，所以與門二 211輸出1，造成保護誤動作。
[0018]因此該邏輯無法避免溫度信號發(fā)生故障時，跳變后一直保持在較高值情況下的保護誤動現(xiàn)象。
實用新型內(nèi)容
[0019]為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種火電廠控制系統(tǒng)溫度斷線保護邏輯連接結構，該火電廠控制系統(tǒng)溫度斷線保護邏輯連接結構通過對邏輯連接重新設計，除了兼具原溫度斷線保護的所有功能之外，還避免了原溫度斷線保護邏輯的漏洞，實現(xiàn)任何情況下溫度信號故障的保護退出功能，杜絕了保護誤動現(xiàn)象。
[0020]本實用新型通過以下技術方案得以實現(xiàn)。
[0021]本實用新型提供的一種火電廠控制系統(tǒng)溫度斷線保護邏輯連接結構，溫度檢測器輸出端同時接入值判斷塊一、信號選擇塊、差值塊、值判斷塊二和功能判斷塊五個功能模塊的輸入端；差值塊輸出端串聯(lián)值判斷塊三接入至RS觸發(fā)器的輸入S端，值判斷塊二串聯(lián)延時脈沖塊一而接入至RS觸發(fā)器的輸入R端；值判斷塊一的兩個輸出端分別接入至延時脈沖塊二和與門塊，并且延時脈沖塊二的輸出端同樣接入至與門塊的輸入端；RS觸發(fā)器和功能判斷塊的輸出端分別串聯(lián)非門塊二和非門塊一后接入至與門塊的輸入端；與門塊的輸出端接入至保護信號發(fā)送裝置的輸入端；
[0022]其中:
[0023]⑴溫度檢測器:對溫度進行檢測，并將檢測值發(fā)送；
[0024]⑵保護信號發(fā)送裝置:收到接入信號則退出保護功能；
[0025]⑶值判斷塊一:對接收到的檢測值進行判斷，大于設定值Si則輸出I ;
[0026]⑷信號選擇塊:對接收到的檢測值進行初步處理，并將初步處理后的信號發(fā)出；
[0027](5)差值塊:對接收到的兩個值求差，并將差值結果發(fā)出；
[0028](6)值判斷塊二:對接收到的值進行判斷，小于設定值s2則輸出I ;
[0029](7)延時脈沖塊一:對接收到的信號延時發(fā)出；
[0030](8)值判斷塊三:對接收到的值進行判斷，大于設定值S3則輸出I ;
[0031](9)功能判斷塊:對信號質量進行判斷，判斷為壞質量則輸出I ;
[0032](10)非門塊一:將接入信號反轉，輸入為I時輸出O,輸入為O時輸出I ;
[0033](11) RS觸發(fā)器:當R端輸入0，S端輸入I時，則輸出0，當R端輸入1，S端輸入O時，則輸出I;
[0034](12)延時脈沖塊二:對接收到的信號延時發(fā)出；
[0035](13)非門塊二:將接入信號反轉,輸入為I時輸出O,輸入為O時輸出I ;
[0036](14)與門塊:全部輸入端輸入為I則輸出I，任意輸入端輸入為O則輸出O。
[0037]所述值判斷塊一的設定值Si為130。
[0038]所述值判斷塊二的設定值s2為110。
[0039]所述值判斷塊三的設定值S3為5。
[0040]所述延時脈沖塊一的設定延時為10秒。
[0041]所述延時脈沖塊二的設定延時為2秒。
[0042]所述信號選擇塊的初步處理為將接收到的值延遲一個信號掃描周期。
[0043]所述一個信號掃描周期為0.25秒。
[0044]本實用新型的有益效果在于:除了兼具原溫度斷線保護的所有功能之外，還避免了原溫度斷線保護邏輯的漏洞，實現(xiàn)任何情況下溫度信號故障的保護退出功能，杜絕了保護誤動現(xiàn)象。同時，增加了溫度信號正常后的自動投入保護功能，實現(xiàn)了防止保護拒動現(xiàn)象，解決了大型火力發(fā)電廠的汽輪機、重要轉動輔機其軸承溫度、電機溫度等單點保護的誤動、拒動問題，保證了設備安全。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0045]圖1是現(xiàn)有技術的邏輯原理圖。
[0046]圖2是現(xiàn)有技術的連接示意圖。
[0047]圖3是本實用新型的邏輯原理圖。
[0048]圖4是本實用新型的連接示意圖。
[0049]圖中:101-溫度檢測器，102-保護信號發(fā)送裝置，201-溫度判斷塊一，202-固定值發(fā)送塊，203-滯后塊，204-求差功能塊，205-延時塊，206-溫度判斷塊二，207-質量判斷塊，208-非門一，209-非門二，210-與門一，211-與門二，301-值判斷塊一，302-信號選擇塊，303-差值塊，304-值判斷塊二，305-延時脈沖塊一，306-值判斷塊三，307-功能判斷塊，308-非門塊一，309-RS觸發(fā)器，310-延時脈沖塊二，311-非門塊二，312-與門塊。

【具體實施方式】
[0050]下面進一步描述本實用新型的技術方案，但要求保護的范圍并不局限于所述。
[0051]如圖4所示的一種火電廠控制系統(tǒng)溫度斷線保護邏輯連接結構，溫度檢測器101輸出端同時接入值判斷塊一 301、信號選擇塊302、差值塊303、值判斷塊二 304和功能判斷塊307五個功能模塊的輸入端；差值塊303輸出端串聯(lián)值判斷塊三306接入至RS觸發(fā)器309的輸入S端，值判斷塊二 304串聯(lián)延時脈沖塊一 305而接入至RS觸發(fā)器309的輸入R端；值判斷塊一 301的兩個輸出端分別接入至延時脈沖塊二 310和與門塊312，并且延時脈沖塊二 310的輸出端同樣接入至與門塊312的輸入端；RS觸發(fā)器309和功能判斷塊307的輸出端分別串聯(lián)非門塊二 311和非門塊一 308后接入至與門塊312的輸入端；與門塊312的輸出端接入至保護信號發(fā)送裝置102的輸入端；
[0052]其中:
[0053]⑴溫度檢測器101:對溫度進行檢測，并將檢測值發(fā)送；
[0054]⑵保護信號發(fā)送裝置102:收到接入信號則退出保護功能；
[0055]⑶值判斷塊一 301:對接收到的檢測值進行判斷，大于設定值Si則輸出I ;
[0056]⑷信號選擇塊302:對接收到的檢測值進行初步處理，并將初步處理后的信號發(fā)出；
[0057](5)差值塊303:對接收到的兩個值求差，并將差值結果發(fā)出；
[0058](6)值判斷塊二 304:對接收到的值進行判斷，小于設定值s2則輸出I ;
[0059](7)延時脈沖塊一 305:對接收到的信號延時發(fā)出；
[0060](8)值判斷塊三306:對接收到的值進行判斷，大于設定值s3則輸出I ;
[0061](9)功能判斷塊307:對信號質量進行判斷，判斷為壞質量則輸出I ;
[0062](10)非門塊一 308:將接入信號反轉，輸入為I時輸出O,輸入為O時輸出I ;
[0063](11) RS觸發(fā)器309:當R端輸入0，S端輸入I時，則輸出0，當R端輸入1，S端輸入O時，則輸出I ;
[0064](12)延時脈沖塊二 310:對接收到的信號延時發(fā)出；
[0065](13)非門塊二 311:將接入信號反轉，輸入為I時輸出O,輸入為O時輸出I ;
[0066](14)與門塊312:全部輸入端輸入為I則輸出I，任意輸入端輸入為O則輸出O。
[0067]所述值判斷塊一 301的設定值Si為130。
[0068]所述值判斷塊二 304的設定值s2為110。
[0069]所述值判斷塊三306的設定值s3為5。
[0070]所述延時脈沖塊一 305的設定延時為10秒。
[0071]所述延時脈沖塊二 310的設定延時為2秒。
[0072]所述信號選擇塊302的初步處理為將接收到的值延遲一個信號掃描周期。
[0073]所述一個信號掃描周期為0.25秒。
[0074]如圖3所示為本實用新型的邏輯原理圖，溫度檢測器101輸出檢測到的溫度值tl，在三種情況下退出保護，避免溫度信號故障造成保護誤動，前兩種情況為tl變?yōu)閴馁|量時或有2秒以內(nèi)跳變時退出保護，第三種情況為tl輸出的溫度值，與它本身經(jīng)過DCS系統(tǒng)一個掃描周期后的值相減，偏差大于5攝氏度時，值判斷塊三306輸出1，RS觸發(fā)器309輸出1，因為RS觸發(fā)器309為1，所以非門塊二 311輸出0，所以與門塊312輸出0，此時若tl大于值判斷塊一 301設定的130攝氏度，送至與門塊312的輸入端，與門塊312因為非門塊二311為0，也不會輸出I，也不會有保護動作。
[0075]tl與自身在DCS系統(tǒng)一個掃描周期后的值相減功能的實現(xiàn):tl自身與其經(jīng)過信號選擇塊302后的值求偏差，實際上就是與一個掃描周期后值求偏差，DCS系統(tǒng)掃描周期為250毫秒。一般在tl正常情況，該偏差為±0.5以下，溫度信號快速增長或減少時也不會超過±3，因此將此定值設置為5，一旦tl在前后一個掃描周期偏差大于5時，說明tl已經(jīng)發(fā)生故障，有跳變現(xiàn)象，退出保護，避免溫度保護誤動。
[0076]若tl發(fā)生跳變，值判斷塊三306輸出I后至RS觸發(fā)器309，使其輸出為1，退出溫度保護。此時若tl 一直處于故障狀態(tài)，因RS觸發(fā)器309有保持功能，此時保護一直處于退出狀態(tài)，可以避免原設計溫度保護邏輯中溫度跳變后一直保持在較高值情況下的保護誤動現(xiàn)象的漏洞。
[0077]另外本實用新型還有保護自動投入功能，當tl恢復正常時，其值小于值判斷塊二304的s2 (110攝氏度，此值為tl的報警值)時，值判斷塊二 304輸出I，經(jīng)延時脈沖塊一305后發(fā)出10秒脈沖，輸入RS觸發(fā)器309的R端，使RS觸發(fā)器309復位，即RS觸發(fā)器309輸出為0，非門塊二 311輸出為I，溫度保護自動投入。
[0078]由此，相對于現(xiàn)有技術而言，本實用新型通過主要以信號選擇塊302實現(xiàn)的溫度信號與其自身在一個掃描周期后的值求偏差的功能、主要以RS觸發(fā)器309實現(xiàn)溫度斷線保護邏輯中保護自動投入功能，用新的溫度斷線保護邏輯，于火力發(fā)電廠每臺機組至少可以節(jié)約50萬元:按照一臺機組每年發(fā)生一次非停計算,單臺機組單次非停損失的電量約100萬千瓦時，上網(wǎng)電價:0.385元/千瓦時，單臺機組單次非停燃油損耗:20噸，燃油單價:0.8萬元/噸，即燃油損失20噸X0.8萬元/噸=16萬元，電量損失100萬千瓦X0.385元/千瓦時=38.5萬元，單臺機單次非停損失共計16萬元+38.5萬元=54.5萬元，且該統(tǒng)計未計算重大輔機、小電機、風機等軸瓦燒損、電量損失等費用。
【權利要求】
1.一種火電廠控制系統(tǒng)溫度斷線保護邏輯連接結構，其特征在于:溫度檢測器(101)輸出端同時接入值判斷塊一(301)、信號選擇塊(302)、差值塊(303)、值判斷塊二(304)和功能判斷塊(307)五個功能模塊的輸入端；差值塊(303)輸出端串聯(lián)值判斷塊三(306)接入至RS觸發(fā)器(309)的輸入S端，值判斷塊二(304)串聯(lián)延時脈沖塊一(305)而接入至RS觸發(fā)器(309)的輸入R端；值判斷塊一(301)的兩個輸出端分別接入至延時脈沖塊二(310)和與門塊(312)，并且延時脈沖塊二(310)的輸出端同樣接入至與門塊(312)的輸入端；RS觸發(fā)器(309)和功能判斷塊(307)的輸出端分別串聯(lián)非門塊二 (311)和非門塊一 (308)后接入至與門塊(312)的輸入端；與門塊(312)的輸出端接入至保護信號發(fā)送裝置(102)的輸入端。
2.如權利要求1所述的火電廠控制系統(tǒng)溫度斷線保護邏輯連接結構，其特征在于:所述值判斷塊一(301)的設定值Si為130。
3.如權利要求1所述的火電廠控制系統(tǒng)溫度斷線保護邏輯連接結構，其特征在于:所述值判斷塊二(304)的設定值s2為110。
4.如權利要求1所述的火電廠控制系統(tǒng)溫度斷線保護邏輯連接結構，其特征在于:所述值判斷塊三(306)的設定值s3為5。
5.如權利要求1所述的火電廠控制系統(tǒng)溫度斷線保護邏輯連接結構，其特征在于:所述延時脈沖塊一(305)的設定延時為10秒。
6.如權利要求1所述的火電廠控制系統(tǒng)溫度斷線保護邏輯連接結構，其特征在于:所述延時脈沖塊二(310)的設定延時為2秒。
7.如權利要求1所述的火電廠控制系統(tǒng)溫度斷線保護邏輯連接結構，其特征在于:所述信號選擇塊(302)的初步處理為將接收到的值延遲一個信號掃描周期。
8.如權利要求7所述的火電廠控制系統(tǒng)溫度斷線保護邏輯連接結構，其特征在于:所述一個信號掃描周期為0.25秒。
【文檔編號】G05B19/418GK204028648SQ201420148031
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年3月28日 優(yōu)先權日:2014年3月28日
【發(fā)明者】唐焱, 李卓, 王飛, 張文成 申請人:大唐貴州發(fā)耳發(fā)電有限公司