[發明專利]一種DCS系統溫度斷線保護邏輯

有效

• 申請號: 201410122967.7
• 申請日: 2014-03-28
• 公開（公告）號: CN103885424A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 唐焱;李卓;王飛;張文成
• 申請（專利權）人: 大唐貴州發耳發電有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 谷慶紅

技術領域

本發明涉及一種DCS系統溫度斷線保護邏輯。

背景技術

大型火力發電廠的汽輪機、重要轉動輔機均需要監視其軸承溫度、電機溫度等參數，通過溫度測點判斷汽輪機、輔機的運行狀態是否正常，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，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。

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。

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。

若單個測點發生故障或接線松動，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，造成不必要的經濟損失；保護拒動會造成設備損壞，甚至發生人身事故。目前大型火力發電機組均采用DCS系統控制。北京ABB公司的symphonyDCS控制系統在國內、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送裝置102；其中：

溫度判斷塊一201為輸入溫度高于設定值時，輸出為1，設定值一般為113；

固定值發送塊202輸出為固定值，固定值一般為1；

滯后塊203為輸出經過設定時間后的輸入值，設定時間一般為20秒；

求差功能塊204為輸出兩個輸入端值之間的差值；

延時塊205為將輸入值1延時2秒后輸出；

溫度判斷塊二206為輸入值大于設定值時輸出1，設定值一般為20；

質量判斷塊207為輸入值為壞質量時輸出1；

非門一208、非門二209為將接入信號反轉，輸入為1時輸出0，輸入為0時輸出1；

與門一210、與門二211為全部輸入端輸入為1則輸出1，任意輸入端輸入為0則輸出0；

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T1，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,T1變為壞質量時或有2秒以內跳變時退出保護，第三種情況為T1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T1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。

即T1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。

但是一旦溫度信號發生跳變，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T1一直保持在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。

因此該邏輯無法避免溫度信號發生故障時，跳變后一直保持在較高值情況下的保護誤動現象。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種DCS系統溫度斷線保護邏輯，該DCS系統溫度斷線保護邏輯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，杜絕了保護誤動現象。