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  核轮机控制系统和保护系统是核电厂的重要控制设备之一,对于理解和熟悉控制系统以确保核电厂安全稳定运行至关重要。藏存储单元。江核电有限公司的六机汽轮机控制系统采用德国西门子公司的T2000 PCS7系统,这是半速机在国家核电站的首次应用。文结合阳江核能的实际应用,冷凝器价格全面介绍了该系统的架构,并分析了其优缺点。江核电1号机组的成功商业运行表明,该系统功能强大,稳定,可以满足核电厂的安全性和可靠性要求。江核电站位于广东省阳江核基地。是中国目前在建的最大核电项目。项目采用具有自己品牌的中国改进的压水堆技术回路CPR1000 ,并为压水核电站建造600万千瓦的冷库。1号冷藏库于2014年3月25日成功投产。江常规岛汽轮机冷库由上海电气总公司生产。德国西门子公司联合提供,额定容量为1,086兆瓦,转速为1500 rpm。缸,两个低压气缸,一个轴,一个中间加热器,两个气缸和四个冷凝蒸汽轮机。汽涡轮机的控制系统基于西门子提供的T 2000 PCS7数字涡轮机控制和保护系统。门子系统一直在不断开发和升级。
  T 2000 PCS7系统的设计概念非常先进。备的可靠性非常高。TEC4配置非常方便,并广泛用于世界各地的冷藏存储单元。中国,相同的设计结构具有台山核电的DCS系统,但这是国家首次通过涡轮机控制核能。江核电TCS系统包括六个控制柜,两对控制服务器柜和一对控制柜。GRE001AR是GRE涡轮控制系统的一部分,主要负责蒸汽涡轮的控制以及现场输入/输出信号的处理和计算,例如速度和功率信号的采集,以便保护汽轮机的精确控制,例如启动汽轮机和并网。负载等。GSE001AR和GSE002AR是汽轮机跳闸保护和控制柜,具有主要的汽轮机保护功能(分为传统控制板和故障安全控制板),可防止硬电路过度循环部分顺序控制逻辑信号可以完成所有涡轮保护和跳闸功能。GME001AR机柜主要用于信号的采集和转换,例如蒸汽轮机的振动,轴位移和差速膨胀,但不参与控制,而是用于信号转换。继电器。KCP901AR机柜是为蒸汽轮机辅助系统设计的,主要用于控制蒸汽轮机辅助设备的所有系统,例如EH油系统,润滑油系统,疏水阀和其他系统,并负责GRE系统发送的信号的转换。KCP903AR机柜用于MSR蒸汽分离和再热控制。系统是核电站中的GSS的缩写,主要用于加热高压缸的废气并控制其出口温度。KCP905AR机柜主要用于控制发电机的辅助系统。GRE002 / 003AR两个服务器机柜是T2000系统的两列A / B。列中的大多数设备都是冗余配置,主要是T2000服务器计算机,DCS通信网关,时钟同步器,工程师站和其他设备。GRE010AR是一个控制台,由一个开关,两个操作终端和一个客户工程师站组成,可帮助操作员监控和操作涡轮设备,可视化历史趋势并促进协调现场的各种任务。结构如图1所示。iemens T2000 PCS7系统由三层网络组成,即零层网络是现场控制网络,第一层是网络。Plantbus总线网络和第二层是Terminalbus总线网络。层网络是现场控制网络,主要使用PROFIBUS总线技术,传输速率为12 MB / s,并且使用屏蔽双绞线电缆(A型电缆)作为传输介质PROFIBUS传输的信号是实时RS485信号。别,时间安排,可靠性和其他功能。网络层主要用于将控制器的CPU连接到每个输入和输出卡时间的数据通信,从而实现控制器和每个I / O卡之间的双向数据交换。制器的CPU和每个控制卡之间的通信是通过冗余电路执行的。配置是完全从属的。结构如图2所示。lantbus总线是Siemens T2000 PCS7系统的一层,采用了Siemens公司开发的H1总线,传输速率为100 MB / s。Plantbus总线网络主要用于连接所有控制器,PU / SU服务器和工程师站。时钟,一级通讯站和其他设备,也称为AS620系统,主要实现涡轮的本地控制以及与DCS的通信,冷凝器价格其通信协议为Modbus TCP / IP 。2层网络是基于工业以太网的TCP / IP协议网络,可连接工程师,TEC4服务器,XU通信网关,处理单元/设备,操作员站终端等。

西门子涡轮控制系统在CPR1000核动力装置中的应用_no.1003

  层网络主要用于工程和人机。口方面,主要软件是OM650系统。结构如图3所示。CS系统的主要硬件包括各种控制器,各种功能卡和Siemens T2000服务器。面介绍了每种系统的材料。件包括AddFEM快速采集卡,FM458闭环快速计算CPU,常规的S7-CPU414 PG和其他硬件,AddFEM卡是多功能采集卡:12通道数字输入; 8通道模拟输出,4-20 mA; 12通道模拟输入,4-20 mA, /- 30 mA; 3通道脉冲输入任意设定; 16通道数字输入; Profibus DP冗余接口,支持12 M / S通讯速度,完善的自诊断功能。结构如图4所示。SE系统是涡轮机保护系统,还包括Siemens S7-400 CPU,采集板分为故障安全卡和非安全卡。因此其内部逻辑分为T2000部分和PCS7部分,并且GSE还包含硬超速循环。结构如图5所示。门子T2000控制系统和不安全的DCS通信使用两个CM104通信网关和两个互为冗余的XU计算机,DCS和TCS之间的通信分为1级和2级,以及CM104用于1级通讯,主要用于控制信号的传输和图像的显示,由于使用了Modbus TCP / IP协议,因此该协议不允许使用它们之间的通信,并且时间由各自的网关校准,因此这些信号的时间标签容易出错; 2级通信使用西门子生产的两台XU计算机在DCS系统和TCS系统之间交换数据,所使用的TCP / IP协议主要是TCS系统发送到DCS系统的实时数据。于历史趋势和DCS日志记录请求。LEVEL1使用两对CM104冗余通信网关实时传输数据,信号超过6000个,Level2使用一对并行XU通信网关进行实时数据传输,信号超过2个500个信号。江核电站水轮机控制系统的CPU使用西门子S7-400 PG型CPU,共有5对CPU,每个CPU对具有冗余配置,这种控制器广泛用于工厂蒸汽控制系统以及国外。诸如高桥之类的控制面板中,CPU通过Profibus总线连接到以下控制卡,并且数据通过CP443-1与西门子系统总线交换。
  结构如图6所示。门子汽轮机T2000控制系统已设置了一组计时设备:一个主时钟DTS4801,两个时间服务器DTS4130,DTS4801以获取NTP发送的时间消息,然后NTP。表格将时间消息发送到T2000系统。结构如图7所示。正常情况下,主时钟DTS4801获取DTV时钟消息,然后将其发送到DTS4130时间服务器,然后再将其发送到T2000控制系统。

西门子涡轮控制系统在CPR1000核动力装置中的应用_no.154

  DTS4130从主时钟DTS4801接收到时间消息,然后时钟服务器DTS4130将时钟消息作为广播发送到T2000,如果主时钟DTS4801跳了,则主时钟DTS4130有有两种回应方式,一种是即时回应。:一种缓慢的方法,不跳,缓慢地同步。种方法都是通过DTS4130时间服务器定义的。其他制造商的控制系统相比,西门子涡轮控制系统具有自己的优势。TCS控制柜包含ES680工程师站,TEC4 SERVER组态服务器,PU / SU处理和历史记录服务器以及GRE PG服务器。整的TCS控制系统还包括两个OT操作员站。TEC4 SERVER计算机主要用于组态蒸汽轮机的所有逻辑,并配有专用的组态软件,ES680属于工程师站,用于编译和编辑。用Saloris系统下载涡轮机逻辑并管理整个TCS系统。两个操作员站通常由DCS系统控制,因为涡轮机由DCS系统控制,如果DCS和TCS通信网关出现问题,则OT操作员站可以接管涡轮机的控制。

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  门子涡轮的速度控制功能包括两个要素:速度控制,用于控制蒸汽涡轮速度的增加和减少:速度参考,极限速度增加,识别临界转速,超速试验等,是涡轮机的转速控制,转速控制。江核电的不平等率为5%。率由速度和有功功率之间的转换控制。如,在能源消耗的情况下,阳江核电站的涡轮机功率为。轮机的功率由速度控制,速度控制和负载控制可以无干扰地切换。
  轮机负载控制包括以最小负载,负载设定值,最大负载计算,负载斜率和正常负载控制连接到网络的涡轮机。门子涡轮控制系统仅在自动控制模式下控制负载,而无需手动控制。此模式下,从实际功率中减去涡轮的设定功率,并添加FM分量,在计算出PID之后,计算出总蒸汽需求量。蒸汽需求受蒸汽流量和主蒸汽压力限制。汽流量需求。际蒸汽需求用于计算阀门位置,阀门打开速度等。

西门子涡轮控制系统在CPR1000核动力装置中的应用_no.239

  到负载达到目标负载为止。涡轮机处于充气控制模式时,蒸汽流量自动设置为最大值105%。作员可以根据冷库单元的操作更改主控制室中的蒸汽流量限制,从而限制最大蒸汽流量。汽流量极限越低,蒸汽压力极限越低,负载控制回路的功率上限越高。力控制模式的目的是通过限制蒸汽入口压力以达到涡轮机的功率极限来限制蒸汽流量。力调节模式也可以由来自反应堆的逻辑信号启动,以防止反应堆功率过大。自动启动系统的作用下,涡轮机可以在正确的时间安全启动。符合与最短启动时间和设备的高可用性相关的经济要求。汽涡轮机控制系统的任务是确保从停机状态到生产的涡轮机状态以及所有要启动的辅助系统安全可靠地过渡。了尽快启动汽轮机并获得最佳的经济回报,西门子设计了机器启动键的逻辑:整个汽轮机开始使用西门子的顺序逻辑使自己摆脱困境在此顺序控制中,将逐步定义谐振区域,同步速度,电网连接和皮带上的最小负载。动顺序总共由35个步骤控制。
  文档详细介绍了西门子T2000 PCS7涡轮机控制系统的硬件配置和控制功能,该系统具有紧凑,安全和可靠的硬件设计以及独特的冗余模式,可提高保护系统的可靠性。储单元。测试冷库单元的正常负载(超速测试,ATT阀测试,负载抑制,跳闸测试等)时,该软件配置功能强大,易于使用且高效,并且尊重安全性和可靠性。
  能的可靠性。文档全面介绍了西门子蒸汽轮机在核领域使用的一些高级设计概念,例如“一键启动”,这对于同类操作的设计和操作具有相当的参考意义。库。
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