自主可控智能控制系统NT6000 V5，在大唐南京发电厂2号660MW机组实现进口替代，正式投入商业运行。成为国内家，大唐集团一家，超超临界全机组DCS、DEH系统“100%自主可控"机组。 大唐南京发电厂#2机组660MW超超临界燃煤机组于2010年12月投产，原主机DCS系统采用上海福克斯波罗有限公司制造的I/A Series控制系统，原DEH系统采用西门子公司生产的SPPA-T3000系统。截至目前，控制系统运行时间均已超过10年，DCS故障率逐年升高、备品备件采购困难。 本次改造经过1年多前期论证与精心准备，历时20余天完成44面机柜共12000余个热工信号点的接线、调试、试运、开机运行。采用科远智慧全新一代100%自主可控智能分散控制系统NT6000 V5完全替代进口控制系统，实现国内超超临界机组DCS、DEH、ETS、MEH、METS系统一次性全国产化完整替代。同时，在自主可控基础上，基于大数据分析、人工智能、先控技术等技术应用，汇集大唐南电、大唐华东院、科远智慧的先进控制策略，拓展了智能预警、设备诊断、燃烧优化、一键控制等智能控制应用，以机器监盘逐步替代人工监盘，大幅降低运行操盘工作量，实现智能监盘。 一、项目应用主要创新1.基于控制器双核并行计算环境，在控制器中内置网络安全算法，采用多协议并行通信和加密认证技术，提升了DCS系统的安全防护能力，并通过了阿基里斯二级认证。2.基于开源的RTEMS开发了高实时性的自主嵌入式实时操作系统(RTOS)，实现了在ARM、PowerPC、MIPS等多个平台的移植与应用，对于开发网络安全、DEH控制等高实时性的应用功能提供了有力的支持。3.开发了一种实时同步调度策略，实现了不同架构控制器(DPU)之间的冗余同步运行，避免了共性故障造成冗余系统失效，提高了供应链的灵活性。4.提出了一种根据反馈电压对电源芯片振荡频率进行快速调节的方法，开发了高可靠的超宽电压输入范围的开关电源。5.开发了在静态环境下对控制策略进行动态验证的半物理仿真系统,用于对控制系统策略分析优化，缩短了现场调试时间。该项目的成功投运，为解决当前重大装备自主可控战略问题，为中国大唐集团加快能源安全建设、实现高质量发展，为100%自主可控DCS系统在中国能源行业的完全替代，为实现经济强国战略规划奠定了坚实的基础。二、项目技术权威鉴定7月24日，中国自动化学会以“现场+视频”形式，在北京和南京两地共四个主（分）会场组织召开“基于国产软硬件的自主可控DCS系统开发及在660MW超超临界机组上的示范应用”项目技术鉴定会。由大唐南京发电厂、大唐集团科学技术研究院有限公司华东电力试验研究院、南京科远智慧科技集团股份有限公司共同承担的该项目顺利通过了科技成果鉴定。 经过中国自动化学会发电自动化专业委员会测试与评估，鉴定专家组一致认为：该项成果整体技术达到国际先进水平，其中开关电源设计技术和模拟量卡件抗干扰技术达到国际先水平。可以在火电各类型机组（包括1000MW二次再热机组）上进一步推广。三、官媒点赞刷屏项目成功投运后，自主可控的创举受到大唐南电、大唐集团高度认可，中纪委网站、中国电力报纷纷点赞，行业协会、行业媒体刷屏报道，引发全行业自主可控系统热潮。1.用户高赞大唐集团、大唐南京发电厂一时间发布投运报道，向全行业传递自主可控改造意义。并充分肯定了科远智慧高效协同的技术实施能力，克服工期紧、工作量大、改造难度高、安全要求高等难题，在20余天内完成了44面机柜共12000余个热工信号点的接线、调试、试运工作，连续数日加班至深夜，确保改造任务按期完成。 2.官媒点赞中纪委网站点赞：“大唐南电与科远智慧携手，在国内电力行业率先完成燃煤“智慧电厂”1.0版建设，大唐南京发电厂被评为“电力企业科技创新体系建设先进单位”。目前双方正积极建设以智能燃烧实时优化控制和输煤系统智能管控等系统为代表的“智慧电厂”2.0版。此外，为了实现工控设备自主可控，南电作为大唐集团一家试点，又一次携手科远智慧，在全国电力行业内率先开展DCS（分散控制系统）自主可控项目改造，力求破解关键技术“卡脖子”难题。” 中国电力报、中国工业新闻网高度肯定自主可控DCS项目的重要意义，“该项目的投运为解决重大装备自主可控战略问题、为加快能源安全建设、为100%自主可控DCS在中国能源行业的完全替代奠定坚实基础。” 3.行业刷屏自主可控新创举引起刷屏报道，北极星电力、控制网、电力圈、火电人、火电厂技术联盟、中国电力设备管理协会网、智慧能源产业联盟、电力工程学等众多行业媒体、协会密集发布，引起行业自主可控DCS热潮。
入网时间：2021-12-22
马达保护器装置电源掉电停机的原因分析处理
摘 要：介绍了一起因直流电源接线松动导致所带整段马达保护器装置停电从而造成电机大面积停机的事故，分析了大面积电机停机的直接原因和间接原因，针对存在的问题提出了整改措施和方案，对马达保护器设计逻辑进行了修改，同时通过DCS组态增加了后台监控报警。 关键词：马达保护器；电机停机；DCS组态 1故障情况 2020年５月12日９时57分，工作人员发现某装置某单元部分空冷和水泵电机突然无故停机，内操迅速通知外操赶到现场将无故停机的设备现场起动，并通知维保电气人员检查停机情况。 现场检查后，未发现电机存在故障情况，变电所内系统无异常，无备自投动作情况，外操现场手动起动的设备正常运行中无异常，但IMCS系统监控屏上有大量电机报“通信故障”及“接触器运行”的记录。通过检查，报警的电机均是变电所内SL5II段母线的电机。同时通过向外操了解停机情况发现无故停机设备集中在变电所内SL5II段母线上。 2原因分析 由停电设备分布情况可知，出现某段集中大面积停机的可能性有以下两种。 (1)系统出现晃电，电压波动导致SL5II段母线上电机大面积停电。从现场现象来看，上游系统II段未出现波动，变电所内其他II段低压系统未出现波动，仅SL5II段出现大面积停机，同时备自投未有动作信息。另外如果短时晃电，低压电机马达保护器具有再起动功能，可实现电机晃电再起动，不会导致电机全部停机，而且马达保护器MCU取得的电源是直流24V电源，系统晃电不应导致SL5II段上运行的马达保护器在IMCS系统上都报“通信故障”。综合判断后，排除无故停机原因是系统出现晃电。 (2)直流电源出现异常。直流电源系统图如图１所示。由此可知，SL5II段MCU直流24V电源均从直流系统通过单相直流变压器取得，一旦单相变压器后直流系统失电，整段系统上的运行或热备状态下的MCU就会失电，并在IMCS系统上报“通信故障”。 为了验证马达保护器在失电情况下的IMCS报警情况以接触器动作情况，选取备用抽屉进行试验，模拟运行情况下马达保护器突然失电动作情况，结果显示马达保护器在失电情况下会导致电机停机，同时报“××电机通信故障”，恢复马达保护器电源后报“××电机通信故障”及“××电机接触器运行”（此情况与SL5II段IMCS上的报警情况一致）。 对照电机控制回路原理图（如图２所示），可知原理图设计上不存在缺陷，马达保护器MCU故障输出点为常闭点，在失电情况下不应断开控制回路。 马达保护器部分接线端子如图３所示。对马达保护器进行检查，“97-98”“95-96”两对触点在控制原理图上分别为常开和常闭，但正常无电情况下“97-98”为常闭、“95-96”为常开，与控制原理图不符。 与马达保护器厂家沟通后，厂家答复是此马达保护器设计原理为只要上电后马达保护器内故障输出继电器得电两对触点状态变化一次，当出现故障后，马达保护器内故障输出继电器失电“95-96”触点变回原来常开状态，断开控制回路停下电机。 这种设计理念是：马达保护器失电也是一种大的故障，此时马达保护器对电机已经不存在保护。为了避免电机出现故障时马达保护器不能及时进行保护从而造成电机损坏，应马上停掉电机。另外，上电故障输出继电器变位可确认故障输出继电器无故障，保证故障情况下动作可靠性。 综合原因分析及现场检查，此次某单元大面积电机停电直接原因为SL5II段马达保护器直流电源二次回路接线松动导致；间接原因为马达保护器逻辑设计不合理，设计存在缺陷。 3整改及预防措施 (1)全面检查马达保护器直流电源接线，紧固接线端子。 (2)修改马达保护器故障输出逻辑。确认更新逻辑，将全厂同型号的马达保护器故障输出触点按控制原理图改为正常情况下“97-98”为常开、“95-96”为常闭，存在故障时故障输出继电器动作变位，跳开电机控制回路。修改与不修改逻辑风险分析评估如下。 ①保持原有逻辑不变。当马达保护器直流电源失电后，电机停机。直流电源存在故障将导致装置电机大面积停电，直接影响装置生产安全、平稳，影响范围大。 ②修改逻辑。当马达保护器失电后，马达保护器对电机不存在保护。电机无保护，一旦电机存在故障不能及时跳闸，电机就将烧坏，但抽屉断路器能分断短路电流，限定故障范围。降低风险措施：巡检关注IMCS上报警情况，及时发现马达保护器失电情况，但IMCS上系统数据较多，可能无法及时发现；每个抽屉加装操作面板，从面板电源指示灯可迅速判断马达保护器失电情况；增加直流电源报警指示灯，时刻监视直流电源情况；利用马达保护器失电IMCS系统上报“通信故障”取反与电机运行状态在DCS作一个“与”逻辑，当电机运行时，马达保护器失电输出报警到监控，可消除风险。 根据风险分析评估，选择修改逻辑，马达保护器失电情况下不停机造成的风险远小于不修改逻辑直流失电造成的风险，因此选择对马达保护器逻辑进行修改，保证马达保护器电源在失电或晃电的情况下不跳开电机，保证电机持续运行。 同时，为降低修改逻辑后马达保护器失电情况下电机无保护运行带来的风险，后续可实施的措施有：增加操作面板，及时发现马达保护器失电故障；增加直流电源报警指示灯，时刻监视直流电源情况；增加后台DCS报警。 根据风险评估制定整改方案，确定更新马达保护器图3中0.4故障输出点的逻辑，对0.4继电器由故障释放，修改为故障动作，取反逻辑为： //LOAD_TMP_BIT 15 15 LOAD_NOT_TMP_BIT 15 15 //reverse logic for 0.4 SET_TMP_BIT 19 15 //Image of Output L04 逻辑更新完成之后再将图３中“95-96”“97-98”两对触点接线对调。 （3）将IMCS系统电机马达保护器运行状态传到DCS，电机马达保护器运行状态取反与 电机运行状态在DCS后台组态：马达保护器未上电取0、电机未运行取0，此逻辑为当电机在运行情况（状态为１）下，马达保护器失电（状态取反为１）输出“某电机马达保护器失电”告警至后台监控，监盘人员发现此告警迅速通知维保电气人员查找故障，逻辑如图４所示。 4安科瑞智能电动机保护器介绍4.1产品介绍 智能电动机保护器(以下简称保护器)，采用单片机技术，具有抗干扰能力强、工作稳定可靠、数字化、智能化、网络化等特点。保护器能对电动机运行过程中出现的过载、断相、不平衡、欠载、接地/漏电、堵转、阻塞、外部故障等多种情况进行保护，并设有SOE故障事件记录功能，方便现场维护人员查找故障原因。适用于煤矿、石化、冶炼、电力、以及民用建筑等领域。本保护器具有RS485远程通讯接口，DC4-20mA模拟量输出，方便与PLC、PC等控制机组成网络系统。实现电动机运行的远程监控。4.2技术参数4.2.1数字式电动机保护器 4.2.2模块式电动机保护器 4.3产品选型 说明：“√”表示具备，“■”表示可选。 5结束语 本次装置电机大面积停机的直接原因是变电所内SL5II段马达保护器直流电源施工阶段二次回路接线紧固不到位，间接原因是马达保护器逻辑设计不合理，设计存在缺陷导致故障扩大化。为保证马达保护器直流电源故障情况下不导致设备误停从而造成装置意外停工，修改马达保护器输出逻辑，同时验证了通过DCS组态进行马达保护器失电告警的方案是可行的。 参考文献[1]陈国雄，高立平.马达保护器装置电源掉电导致电机停机原因分析处理[2]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版 作者简介：张星，女，安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能电网供配电。手
入网时间：2022-03-20我公司收购了一家水泥厂，由于该厂已经停产一年，所以必须经过检修才能正常投产。在检修中发现，水泥磨系统的设备是非常先进的，但自动控制系统不完善，现场各测温点的温度只能在现场显示，没有引入中控室，而且现场的温度显示仪没有输出。
因此，我们更换了5个GXGS8001型二线制多路温度监测仪，工作电压为24V，输出为4--20mA电流信号，此温度检测仪多可检测4点温度，可以单点显示单点输出，当同时测多路时可以显示和输出其中大值。磨前后滑履各有一点测温点，我们用了两个温度监测仪分别采用单点输出的方式。风机轴承、风机电机轴承、主电机轴承分别有两个测温点，我们用了三个温度监测仪分别采用了显示和输出大值的方式。现场测温元件用的是Pt100热电阻，按照说明书接线方式连接好现场元件后，发现现场和中控室显示的温度不稳定，有10℃左右波动，当磨系统开车后波动变得更大，大时会有20℃。为了能正常生产，只能在软连锁保护中加了延时，但如果波动上限值维持到延时时间时，保护仍跳停，则影响正常生产。
分析和解决
(1)经检查，测温元件到温度检测仪的屏蔽电缆和动力电缆共用一个电缆槽，我们怀疑波动是为动力电产生的磁场对信号的干扰产生的，随即把这段屏蔽电缆进行了更换架空，效果明显，但温度显示还是有5℃左右的波动。我们知道，温度是线形变化的，而波动还毫无规律，实际温度不能变化这么快，一定还有干扰源。
(2)经分析，屏蔽电缆已更换，线路上没有问题，有可能是因为屏蔽线接地不好，起不到屏蔽的作用。我们更换了接地点，把所有温度检测仪的外壳也做了接地，有一定的效果，但还是没有达到理想的状态。
(3)由于我们用的是四路温度检测仪，而我们有两个温度检测仪只用了一路，另外三个温度检测仪用了两路，其他没用的信号输入端是空着的，可能对输入信号有影响。我们把空着的A、B、C三线输入端分别短接后，温度显示值非常稳定，只有0.1℃的变动。
