1、GE燃機及輔機系統控制設計與原理和監測系統分析 此控制原理是9E燃機的控制系統的和監視系統的總體和詳細的解釋和說明. 1 此規范詳細說明了單循環電廠9E燃機及其輔機的控制原理；其控制監測均由名為“SPEEDTRONIC MARK V ”控制盤來實現。2 說明燃機及其輔機系統的控制被設計成集中于能實現電廠通用程序的DCS之中；為實現整個電廠的監測，操作員控制的多個數據處理裝置，引許建成擁有電廠全部可編程邏輯控制器，并且可接收諸如報警.狀態變化.模擬和邏輯參數的反饋信息；DCS與燃機控制系統之間的數據交換由MODBUS串行口鏈接；電廠的安全性參數由硬線鏈接；這些參數將在操作員消除故障后要求對電廠進

2、行恢復時被優先處理。3.主要結構3.1摘要 參考圖號00R17000-DM001 控制及測量系統/模塊圖 燃機及輔助系統控制原理3.2說明燃機控制系統燃機及其輔機是由GE公司制造的“SPEEDTRONIC MARK V”可編程邏輯控制器實現控制功能；該設備是專門設計用于進行透平控制的微處理器，由于使用了三冗余控制處理器，從而提高了系統的安全性；此控制系統主要實現燃機在啟動.升速.升速率及帶負荷程序中的燃料流量調節；主要實現以下功能：n 燃機的起動n 溫度 .轉速 .升速率及負荷控制n 燃機冷卻n 燃機及輔機的保護n 輔機程控n 燃機發電機同期及電壓對比振動測量該盤可在就地及遠控方式下操作：l

3、就地：在前盤有一個帶有鍵盤的LCD盤的后備接口，用于提供給操作員實時的燃機運行狀態；或提供一臺帶鍵盤的CRT的主操作員接口；l 遠控：從一臺PC利用ARCNET串行口或從DCS利用MODBUS串行口鏈接； 輸入及輸出特性：l 邏輯輸入 ：無電位差觸點由MARK V盤125 V DC提供耗損：12 Mal 邏輯輸出 ：無電位差觸點額定電源 ：125 V DC： 0。2 A電感負荷/0。5 A電阻負荷 120 Vac：2A電感負荷/3A電阻負荷 *模擬輸入 ：4-20mA（24Vdc提供給雙線傳感器） 0-10 Vdc RTD鉑（100歐姆） 熱電偶E.J.K.或T*模擬輸出 ：4-20 mA （

4、24 Vdc提供給雙線傳感器） 0-10 Vdc 最大阻抗：500歐姆燃機發電機控制系統該控制系統是由安裝在透平控制間的名為“發電機及其保護柜”的主控制盤實現；包括：n 一個操作員接口n 一個數字化電壓調節系統n 一個具有輸出繼電器的發電機保護中央系統n 必要的發電機于高壓電網同期設備（同期表.頻率表.電壓差表）n 就地控制設備（信號燈.按鈕.測量裝置）該盤實現以下功能： 獲取.處理.顯示來自于發電機相關的傳感器的邏輯 保護.模擬信號發電機的就地控制（運行方式及命令選擇）及斷路器的手動同期（自動同期由MARK V實現）發電機異常運行狀態的監測及報警跳閘命令的處理發電機的保護是由保護繼電器LGP

5、G111實現該功能基于數字化的技術：使用ADC轉換回路，將模擬信號轉換成數字信號，這些參數由一個16比特的微處理器進行處理，該處器能實現數字信號的處理及不同功能的算法，該繼電器為使用者提供了可變圖型邏輯，并提供了一個遠控串行口 發電機勵磁設備包括自動手動通道的數字電壓調節器 柄輸入/輸出特性： *邏輯輸入 ：無電位差觸點（額定電壓125Vdc） *邏輯輸出 ：無電位差觸點 *模擬輸入 ：4-20 mA（24Vdc由雙線傳感器提供） 電流傳感器1A或5A 電壓傳感器100Vac *模擬輸出 ：4-20A（由雙線傳感器提供24Vdc）0- 10Vdc馬達控制中心 MCC用于實現電動機等電動驅動元件

6、及執行器。現場AC/DC分布盤和其他電氣設備；下列設備安裝在透平控制間：n AC/DC MCC 400 V三相50 HZn AC 115/230 V 50HZ盤柜n DC 125 V盤柜n 400/115-230 Vac低壓/低壓變壓器n UPS 125 V DC/ 230 V AC- 蓄電池及一臺充電機在MCC上每個電動執行器，操作員均可選擇下列方式： 工作方式自動 /手動/ 停止； 輸入/輸出特性：*邏輯輸入 ：適應于“SPEEDTRONIC”特性的無電位差觸點（125 V DC）。*邏輯輸出 ；適應于“SPEEDTRONIC”特性的無電位差觸點（125 V DC）。 4 燃機輔助系統組成

7、41輕油控制系統411說明該系統提供燃機使用適當的液體燃料時正確的粘度。壓力。溫度；燃料系統的控制是由“SPEEDTRONIC MARK V”實現；電動機的電源由MCC提供；所有電動機均由MARK V根據標準程序進行控制；MARK V于MCC的數據交換由無電位差觸點實現；對操作員有用的主要信息（報警。模擬測量參數等）由MARK V傳至中央控制室；412 摘要 （此處略去，見原件）413接口清單編號數據類型用途88FD-1清油泵電機#1400 V AC電源88FD-2清油泵電機#2400 V AC電源23FD-188FD-1電機加熱器230 V AC電源23FD-288FD-2電機加熱器230

8、V AC電源4FD1清油泵#1啟動允許數字控制4FD2清油泵#2啟動允許數字控制30FD-1電氣故障#1清油泵/切換數字報警30FD-2電氣故障#2清油泵/切換數字報警63FD-2清油輸送進口壓力低數字報警63FD-1清油壓力低/泵切換數字報警63FD-3清油濾出口壓力高數字報警63LF-1濾網壓差數字報警20FD1燃油濾/燃料截止閥數字控制20FD2燃油濾/燃料返回閥數字控制燃油濾/燃油返回溫度熱電阻測量77FLD燃油濾/燃油流量脈沖測量42重油控制系統421說明該系統應用于燃機在適當燃料運行時的正確粘度。壓力和溫度；燃料系統的控制由SPEEDTRONIC MARK V實現；電動機電源由MC

9、C提供；所有電動機均由MARK V根據標準程序進行控制；MARK V與MCC的數據交換由無電位差觸點實現；對操作員有用的主要信息由MARK V傳送至中央控制室；422摘要（略，見原圖）423接口清單編號數據類型用途88FU-1重油輸送泵電機#1400 V AC電源88FU-2重油輸送泵電機#2400 V AC電源23FU-188FU-1電機加熱器230 V AC電源23FU-288FU-2電機加熱器230 V AC電源88DA產品卸載泵230 V AC 電源88FA-1抑釩劑加藥泵#1400 V AC 電源88FA-2抑釩劑加藥泵#2400 V AC電源4FU1#1重油泵啟動確認數字控制4FU

10、2#2重油泵啟動確認數字控制30FU-1#1重油泵電氣故障/切換數字報警30FU-2#2重油泵電氣故障/切換數字報警4FA1#1抑釩劑泵啟動確認數字控制4FA2#2抑釩劑泵啟動確認數字控制30FA-1#1抑釩劑泵電氣故障數字報警30FA-2#2抑釩祭泵電氣故障數字報警63FU-4重油輸送進口壓力低數字報警63FU-1重油壓力低/泵切換數字報警20FH-3重油回油閥數字控制20FA抑釩劑閥控制數字控制63FA壓力高空氣測量數字報警71FA-1抑釩劑罐液位低/泵停數字報警71FA-2中間罐液位高/閥關數字報警63FU-3重油濾出口壓力高數字報警63FU-2重油濾出口壓力低數字報警63LF-2油濾壓

11、差數字報警20FU2燃油濾/返回閥數字控制燃油濾/返回溫度熱電阻測量燃油濾/燃油流量脈沖測量20FH-1重油加熱電磁閥控制4-20 MA控制26FU-1燃油加熱后溫度測量熱電阻測量20FT燃油輸送三通閥數字控制33TU燃機在重油運行數字狀態33TD燃機在輕油運行數字狀態輕油管截止閥關閉數字狀態雙重濾網壓差數字報警43燃機及發電機冷卻器431說明該系統功能在于實現燃機的滑油 霧化空氣 燃機系統支架及發電機冷卻空氣等系統的冷卻；該系統包括一套三模塊三風扇電機和一個水泵支架；風扇電機運行分為兩組：n 每個模塊中的一臺組成固定組；l 每個模塊中的另外兩臺則組成調節組；該系統的控制由MAARK V根據標

12、準程序進行控制；風扇電機及水泵電機均由MCC提供電源；432摘要（見原圖，此處略）433接口清單編號數據類型用途88FC11風扇電機/空冷器11400 V AC電源88FC12風扇電機/空冷器12400V AC電源88FC13風扇電機/空冷器13400 V AC 電源23FC1188FC11電機加熱器230 V AC電源23FC1288FC12電機加熱器230 V AC電源23FC1388FC13電機加熱器230 V AC 電源88FC21風扇電機/空冷器21400 V AC電源88FC22風扇電機/空冷器22400 V AC電源88FC23風扇電機/空冷器23400 V AC電源23FC21

13、88FC21電機加熱器230 V AC電源23FC2288FC22電機加熱器230 V AC電源23FC2388FC23電機加熱器230 V AC電源88FC31風扇電機/空冷器31400 V AC 電源88fc32風扇電機/空冷器32400 V AC電源88fc33風扇電機/空冷器33400 V AC電源23fc3188FC31電機加熱器230 V AC 電源23fc3288FC32電機加熱器230 V AC 電源23fc3388FC33電機加熱器230 V AC電源88wc1水泵電機#1400 V AC 電源88wc2水泵電機#2400 V AC電源23wc188WC1電機加熱器230 V

14、 AC 電源23wc288WC2電機加熱器230 V AC電源63wl1冷卻水壓力低/罐出口數字報警63wl2冷卻水壓力低/泵切換數字報警wtad-1水溫測量4-20測量4fc11空氣冷卻器11啟動數字控制4fc12空氣冷卻器12啟動數字控制4fc13空氣冷卻器13啟動數字控制4fc21空氣冷卻器21啟動數字控制4fc22空氣冷卻器22啟動數字控制4fc23空氣冷卻器23啟動數字控制4fc31空氣冷卻器31啟動數字控制4fc32空氣冷卻器32啟動數字控制4fc33空氣冷卻器33啟動數字控制52fc-ckt空冷器電氣故障/母線數字報警4wcz1#1冷卻水泵啟動命令數字控制4wc2#2冷卻水泵啟動

15、命令數字控制30wc1#1冷卻水泵電氣故障數字報警30wc2#2冷卻水泵電氣故障數字報警44燃機及發電機的火災保護441 說明 燃機的火災保護和監測是由安裝在透平控制間的PLC執行，該系統的狀態信息通過硬線聯接至SPEEDTRONIC 盤，燃機火災保護的狀態由MODBUS串行口鏈接至DCS； MARK V 于MCC 及火災盤之間的數據交換由無電位差觸點實現；442 摘要 （此處略去，見原圖）443 接口清單編號數據類型用途控制盤電源230 V AC電源通風停止命令數字控制45FA-1A輔機間火災探測器數字報警45FA-1B輔機間火災探測器數字報警45FA-2A輔機間火災探測器數字報警45FA-

16、2B輔機間火災探測器數字報警45FT-1A透平間火災探測器數字報警45FT-1B透平間火災探測器數字報警45FT-2A透平間火災探測器數字報警45FT-2B透平間火災探測器數字報警45FT-3A透平間火災探測器數字報警45FT-3B透平間火災探測器數字報警45FT-8A負荷間火災探測器數字報警45FT-8B負荷間火災探測器數字報警45FT-9A負荷間火災探測器數字報警45FT-9B負荷間火災探測器數字報警45FC-20A透平控制間煙感探頭數字報警45FC-20B透平控制間煙感探頭數字報警GT外殼外的報警器和閃光燈數字報警GT 外殼外的報警器和閃光燈數字報警GT外殼外的報警器和閃光燈數字報警GT

17、 外殼內的閃光燈數字報警GT 外殼內的閃光燈數字報警擊破玻璃系統-GT外殼外數字控制擊破玻璃系統-GT外殼外數字控制擊破玻璃系統-GT外殼外數字控制擊破玻璃系統-GT外殼外數字控制CO2釋放/ 區域1數字報警區域1/CO2禁止/補充排放數字狀態區域1/CO2禁止/首次排放數字狀態CO2首次排放區域1數字控制CO2補充排放區域1數字控制CO2釋放/區域2數字報警區域2：CO2禁止/補充排放數字狀態區域2：CO2禁止/首次排放數字狀態CO2首次排放區域2數字控制CO2補充排放區域2數字控制30CC系統故障數字報警45FP-1火災預報警在區域1數字報警45FTX-1火災報警在區域1數字報警45FP-

18、2火災預報警在區域2數字報警45FTX-2火災報警在區域2數字報警45FC透平控制間煙感監測報警數字報警33CL1CO2機械閉鎖解除在區域1數字報警33CL2CO2機械閉鎖解除在區域2數字報警45燃機空氣濾網451說明燃機空氣過濾系統是由安裝在空氣過濾器框架處的一個PLC（可編程邏輯控制器）進行控制；該系統的狀態信息及跳閘命令通過硬線聯接至SPEEDTRONIC盤，燃機空氣濾網的狀態也通過MODBUS串行口傳輸至中央控制室；452 摘要（此處略去，見原圖）453接口清單編號數據類型用途控制盤/電源400 V AC 電源控制盤/電源230 V AC 電源96TF進氣管空氣濾網差壓420測量30T

19、F空氣濾網故障數字報警63TF-1壓降大報警數字報警63TF-2A壓降大-正常停機數字報警63TF-2B壓降大- 正常停機數字報警63CA儀表測量空氣壓縮機壓力低數字報警46 通風及加熱系統461說明當燃機運行時，在輔機間及燃機間內的空氣進行循環以避免溫度升高；相反，當燃機不運行或溫度太低時，間內的加熱器自動啟動；燃氣間通常進行通風；通風控制由MARK V根據標準程序進行；燃機間及輔即間的加熱由就地自持；燃機控制系統無接口顯示；風扇電機及加熱器由MCC供電；MARK V于MCC之間的數據交換由無電位差觸點實現；462摘要（此處略去，見原件）463接口清單編號數據類型用途288BT-1透平間冷卻

20、風扇#1400V AC 電源23BT-188BT-1電機加熱器230 V AC電源88VL1燃氣間通風風扇電機#1400 V AC電源88VL2燃氣間通風風扇電機#2400 V AC 電源23HA輔機間加熱器400 V AC 電源23HT燃機間加熱器400 V AC 電源AT-TC-1透平間溫度熱電阻測量33VL1燃氣通風活門#1關閉數字報警33VL2燃氣通風活門#2關閉數字報警26BT-1透平間溫度高/報警數字報警4BTZ1透平間冷卻風扇#1啟動命令數字控制51BT-1透平間冷卻風扇#1故障數字報警30BT-1透平間冷卻風扇#1電氣故障數字報警52BT-1透平間冷卻風扇#1運行數字狀態4VL

21、Z1通風風扇#1啟動命令數字控制4VL2通風風扇#2啟動命令數字控制30VL-1通風風扇#1電氣故障/切換數字報警30VL-2通風風扇#2電氣故障/切換數字報警51VL-1#1風扇故障數字報警51VL-2#2風扇故障數字報警47油氣分離器系統471說明該系統用于將燃機油箱內抽出的油氣中的空氣和滑油進行分離；其控制和監測由MARK V盤實現；抽油煙機電源由MCC提供；MARK V 于MCC之間的數據交換由無電位差觸點實現。472摘要（此處略去，見原圖）473 接口清單編號數據類型用途88QV-1滑油分離器電機#1400 V AC 電源23QV-188QV-1電機加熱器230 V AC電源63QV

22、-1油霧分離器#1濾網壓差高數字報警51QV1油霧分離器風扇故障數字報警4QVZ-1風扇電機啟動許可數字控制49X -CKT電機電氣故障數字報警48 壓氣機及透平水洗系統（在線/離線）481說明該系統用于GT運行期間（在線）或停運其間（離線）對GT的壓氣機和透平進行水洗；這兩種情況下，水洗只能在操作員要求下啟動；-離線水洗： 離線水洗在SPEEDTRONIC允許下，在安裝于水洗站的控制盤上啟動； 就地控制盤由MCC供電； MARK V于就地控制盤之間的數據交換由無電位差觸電實現；-在線水洗： 在線水洗由MARK V盤啟動；482摘要（次出略去，見原圖）483接口清單編號數據類型用途控制盤電源4

23、00 V AC 電源43TW1PB離線水洗就地啟動/停止命令數字控制4BW-1X允許進行離線水洗數字控制30BW水洗站故障數字報警52BW水洗站離線水洗泵運行數字狀態20TW-3壓氣機在線水洗注入閥數字控制20TW-1壓氣機離線水洗注入閥數字控制4BW-3允許進行壓氣機離線水洗數字控制4BW-1離線水洗控制閥打開命令數字控制20TW-2透平離線水洗注入閥數字控制4BW-2透平離線水洗控制閥/打開命令數字控制4BW2X允許啟動離線水洗數字控制49燃氣監測491 說明燃氣監測系統是為了防止燃氣在不同的隔間或箱體內的聚集而引起爆炸；報警將會防止操作員提前跳閘燃機系統；每個隔間或箱體都安裝有三個燃氣監

24、測器；透平控制間內的輔機盤的一個燃氣控制機柜對該系統實現優先控制；該控制機柜有不同的卡件從而實現報警和監測功能；所有報警值被送到MARK V 盤由邏輯程序（3選2）進行GT系統的監測；MARK V盤與控制機柜之間的數據交換由無電位差觸點實現；492摘要（此處略去，見原圖）493接口清單編號數據類型用途45HA1燃氣監測器/輔機間OTH測量45HA2燃氣監測器/輔機間OTH測量45HA3燃氣監測器/輔機間OTH測量45HA4燃氣監測器/輔機間OTH測量45HA5燃氣監測器/輔機間OTH測量45HA6燃氣監測器/輔機間OTH測量45HT1燃氣監測器/透平間OTH測量45HT2燃氣監測器/透平間OT

25、H測量45HT3燃氣監測器/透平間OTH測量45HT4燃氣監測器/燃機通風管OTH測量45HT5燃氣監測器/燃機通風管OTH測量45HT6燃氣監測器/燃機通風管OTH測量燃氣監測器極高值數字報警燃氣監測器極高值數字報警燃氣監測器極高值數字報警燃氣間/燃氣監測器/高值數字報警燃氣間/燃氣監測器故障數字報警燃氣監測器極高值數字報警燃氣監測器極高值數字報警燃氣監測器極高值數字報警燃氣間/燃氣監測器高值數字報警燃氣間/燃氣監測器故障數字報警燃氣監測器極高值數字報警燃氣監測器極高值數字報警燃氣監測器高值數字報警透平間/燃氣監測器高值數字報警透平間/燃氣監測器故障數字報警燃氣監測器極高值數字報警燃氣監測器

26、極高值數字報警燃氣監測器極高值數字報警燃機通風管/燃氣監測齊高值數字報警燃機通風管/監測器故障數字報警410轉子軸系位移及振動系統4101說明該系統用于監測燃機及發電機軸系上的任何位移及振動；報警將會防止操作員提前跳閘燃機；軸系振動測量： 該系統由MARK V進行控制，每一個振動測量裝置均會產生一個報警值和跳閘值；4102摘要（此處略去，見原件）4103接口清單編號數據類型用途39V-1A透平振動傳感器OTH測量39V-1B透平振動傳感器OTH測量39V-3A透平振動傳感器OTH測量39V-3B透平振動傳感器OTH測量39V-4A發電機振動傳感器OTH測量39V-4B發電機振動傳感器OTH測量39V-5A發電機振動傳感器OTH測量5 主要執行機構控制原理來自（SPEEDTRONIC MARK V ）操作員為了控制燃機及其輔機的電動機型執行器，必須同時處理其兩種運行方式和兩種操作方式；運行方式： 手動方式 自動方式 這兩種方式可在GT低壓開關