一、概述    平圩發電有限責任公司#2機組是1993年投產的600MW機組，發電機采用典型的水氫氫冷卻機組，原發電機氫、油、水控制系統測量儀表、閥門調節裝置存在設備落后、測量精度差、故障率高等諸多問題。參數顯示、自動調節、信號報警等大部分功能均在就地實現，只有少部分信號進DEH系統顯示，不利于運行人員監視、操作，其功能和可靠性已不適應系統的控制要求。2004年11月公司利用DCS改造的機會，將氫、油、水控制納入到DCS控制系統中，由DCS系統進行參數采集、顯示、報警和過程控制，解決了系統部分功能長期不能投入自動的問題，提高了系統安全性。 二、系統組成    平坪發電有限責任公司#2機組DCS系統，采用FOXBORO公司的I/A series控制裝置，由于裝置采用了控制容錯技術，通訊冗余技術和自診斷技術保證了控制系統的可靠性。控制系統采用開放式，系統的結構是按節點概念來構成的，節點獨立運行，完成自動控制的各種功能。I/A series系統處理機組件(AP、CP、WP、AW等)通過節點總線相互聯接，形成過程控制和管理。控制處理機(CP)是一個容錯站，和相連的現場總線(FBM)一起完成數據的采集、監測、報警和信息傳遞，可按組態好的控制方案，實現連續控制，操作站處理采用WP51系統，它與外部設備一起，在用戶和所有系統功能之間提供一個操作員接口，用于接受圖形和文本信息，并產生視頻信號，在視頻監視器上顯示。平電公司#2機組DCS氫、油、水控制系統網絡圖見圖1。                氫、油、水控制系統主要有IE23、IE24、IE26機柜，CP6023、CP6024、CP6026處理機和S8衛星站組成。S8衛星站為現場I/0柜，機柜布置在零米靠近熱工信號和被控對象集中的密封油系統處。衛星站內部的FBM(Field-BusModule)采用DINFBM(DIN導軌安裝式現場總線組件)系列產品，有數字量、模擬量等信號類型。現場總線是基于單向控制線路串行數據通訊的總線，它采用異步協議并符合lOBase2接口以太網的常規要求。該系列現場總線組件包括FBI(現場總線接口)、FCM(現場總線通訊組件)等，FBM為現場傳感器/執行器的信號接口，對I/0信號采用變壓器耦合與光電雙重隔離，FCM與冗余的現場總線之間提供接口，通過冗余的光纖與DCS系統相連。該系統的主要功能有:相關I/0信號采集、A/D  D/A轉換、輸入信號判斷、故障處理、參數變量越限及重要事件報警。 三、具體改造項目    此次改造氫、油、水系統，熱工信號DCS輸入/輸出點數及受控設備統計如下:                為了進一步提高氫、油、水系統運行的可靠性、穩定性，避免由于測量元件、執行機構的不準確給控制系統造成不應有的障礙，改造施工時將落后、陳舊的設備進行了更新和增補。    1)#2機組氫、油、水系統中，原壓力、差壓開關為濕式水銀接點開關，存在動作定值容易漂移、回差大、不易校驗等缺陷，改造中均用較可靠的SOR機械開關替代，有效的克服了以上缺陷。    2)拆除發電機氫、油、水就地控制報警盤和定子水導電率、氫氣純度、氫氣濕度、氫氣壓力等無法校驗的信號轉換裝置。    3)定子冷卻水箱補水電磁閥，由于采用磁浮子式液位開關作為測量設備，可靠性差，運行中常發生誤動、拒動，造成定子水箱補水電磁閥補水不正常，自動功能不能投入，需要運行人員手動補水。現改為電容式水位變送器，變送器輸出4～2OmADC信號進入DCS IE26機柜，在DCS中設置定子水箱水位高報警、水位低補水、水位低報警功能，用DCS DO輸出控制補水電磁閥(如圖2)。水箱液位及補水狀況通過集控室CRT顯示。系統改造后，水箱液位補水正常，改造收到了良好的效果。                  4)由化學儀表直接提供定子冷卻水混床出口PH值、混床出口導電率、定子水箱PH值、定子水箱導電率、氫氣純度、氫氣濕度六路 4～2OmADC信號進S8衛星站，分別送DEH裝置和DCS系統顯示及參與聯鎖。原就地顯示儀表、氫氣純度變送器、風扇差壓變送器及無法檢驗的純度風機取消。    5)為APS功能新增定子水箱母管壓力變送器，進DCS系統顯不及參與APS聯鎖。    6)定子冷卻水泵A、B自啟動差壓開關SW2O SW21和密封油備用泵自啟動差壓開關SW8，由于其重要性，接點信號采用硬接線方式，分別用電纜直接與IE23、IE24、IE26機柜相連，用DCS控制啟泵相相應報警功能。同時拆除運行定值相同的定子冷卻水泵A、B進出口差壓低報警開關SW2OA.SW2lA。    7)氫側、空側密封油冷卻器出口油溫調解閥，取消原有的單回路基調儀控制，由熱電偶測量油溫進DCS控制，DCS輸出4～2OmADC指令驅動西門子智能定位器控制油溫調解閥閥位，提高氫側、空側密封油出口油溫的調節精度和響應速度，同時增加了運行人員在異常工況下的人為干預手段。    8)發電機定子線圈斷水保護邏輯(如圖3)，由發電機定子水流量低壓力開關29GRB和發電機定子水流量低低壓力開關3OGRB接點串聯，再與發電機導電率大于9.5毫歐/厘米"與"，信號采用硬接線至AVR裝置，以實現發電機斷水保護功能。                   四、改造效果    平電公司#2機氫、油、水控制系統改造為DCS控制后，運行參數、過程控制、信號報警均可在集控室監視和操作，減少了運行人員勞動強度，也提高了氫、油、水系統的運行可靠性。定子水箱水位測量采用了電容式水位計，克服了磁浮子式液位開關產生誤動、拒動，實現了目動補水的功能。    由于取消了一部分測量元件、顯示儀表、就地儀表盤，經過改造后的盤面整潔、美觀，同時也為檢修人員的維護工作提供了方便。自2005年2月改造后，至今氫、油、水系統運行狀況良好。 五、尚存缺陷和處理對策    由于遠程I/0機柜S8衛星站與轉接IE機柜距離較遠，超過FOXBORO公司同軸電纜180米的傳輸距離，改用冗余A、B光纜與各轉接衛星站通訊，采用外置光/電轉換器進行信號轉換，光/電轉換器需要12VDC外置電源供電，此次改造中FOXBORO公司采用了第三方的電源，因電源質量問題，在工作中電壓降低，導致光電轉換裝置不能正常工作，發生幾次S8單纜通訊故障。FOXBORO公司擬利用#2機停機機會，取消外置的光/電轉換器，采用FOXBORO公司生產的光/電轉換接口卡進行信號轉換，將徹底解決遠程I/0機柜S8衛星站的通訊問題。    定子水箱水位計采用的電容插入式水位計測量精確，但校驗需要滿量程的水位進行校驗，校驗存在著一定的困難。針對此問題技術人員查詢了相關資料，通過有關資料提供的公式，輸入高低量程的電容值，進行離線校驗，投入運行后比對機械水位計，測量精度完全滿足要求，并且解決了校驗的問題。