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火力發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)在線驗收測試規(guī)程DL/T659-1998 發(fā)表時間:2002-1-15 中 華 人 民 共 和 國 電 力 行 業(yè) 標 準 火力發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)在線驗收測試規(guī)程 Code for on-line acceptance test of distributed control system in fossil fuel power plant ? 1998-03-19 發(fā)布????????????????? ???? 1998-10-01 實施 中華人民共和國電力工業(yè)部??? 發(fā)布 前? 言 ??????????????????本規(guī)程是根據(jù)電力工業(yè)部技綜[1995]44號文電力行業(yè)標準計劃的安排制定的。 ????????????????? 本規(guī)程是新編的電力行業(yè)標準。 ????????????????? 本規(guī)程的附錄A、附錄B都是標準的附錄。 ????????????????? 本規(guī)程由電力工業(yè)部熱工自動化標準化技術委員會提出并歸口。 ????????????????? 本規(guī)程起草單位：電力工業(yè)部熱工研究所。 ????????????????? 本規(guī)程主要起草人： 饒紀杭。 ????????????????? 本規(guī)程委托電力工業(yè)部熱工自動化標準化技術委員會負責解釋。 目? 次 ????????????????? 前言 ????????????????? 1 范圍 ????????????????? 2 引用標準 ????????????????? 3 定義 ????????????????? 4 測試條件 ??????????????????5 功能測試 ????????????????? 6 性能測試 ????????????????? 7 抗干擾能力測試 ????????????????? 8 可用率考核 ????????????????? 附錄A? （標準的附錄）?分散控制系統(tǒng)加權系數(shù) ????????????????? 附錄B? （標準的附錄）?運行班志摘抄表 1? 范圍 ??? 本規(guī)程規(guī)定了火力發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)在線驗收測試的內(nèi)容、方法以及應達到的標準。? ??? 本規(guī)程適用于具有數(shù)據(jù)采集、模擬量控制、順序控制和鍋爐爐膛安全監(jiān)控功能的單機容量300MW及以上火電機組分散控制系統(tǒng)訂貨合同和工程建設的最終在線驗收測試。也適用于僅具有上述部分功能的火電機組分散控制系統(tǒng)。? ??? 單機容量200MW、125MW火電機組的分散控制系統(tǒng)也可參照執(zhí)行。 2? 引用標準? ??? 下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。在標準出版時，所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應探討、使用下列標準最新版本的可能性。? ??? DL 5000—94???????????? 火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程? ??? JB／TS234—91??????? ?? 工業(yè)控制計算機系統(tǒng)驗收大綱? ??? SDJ 279—90???????????? 電力建設施工及驗收技術規(guī)范(熱工儀表及控制裝置篇)? ??? 電建[1996]第159號???? ? 火力發(fā)電廠基本建設工程啟動及竣工驗收規(guī)程 ??? 電規(guī)發(fā)[1996]第214號???? 單元機組分散控制系統(tǒng)設計若干技術問題規(guī)定定義 3．1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(data acquisition system，簡稱DAS)? ??? 采用數(shù)字計算機系統(tǒng)對工藝系統(tǒng)和設備的運行參數(shù)進行測量，對測量結(jié)果進行處理、記錄、顯示和報警，對機組的運行情況進行計算和分析，并提出運行指導的監(jiān)視系統(tǒng)。 3．2 模擬量控制系統(tǒng)(modulating control system，簡稱MCS) 是指系統(tǒng)的控制作用由被控變量通過反饋通路引向控制系統(tǒng)輸入端所形成的控制系統(tǒng)，也稱閉環(huán)控制或反饋控制。其輸出量為輸入量的連續(xù)函數(shù)。 火力發(fā)電廠模擬量控制系統(tǒng)，是鍋爐、汽輪機及其輔助運行參數(shù)自動控制系統(tǒng)的總稱。 3．3 順序控制系統(tǒng)(sequence control system，簡稱SCS)? ??? 對火電機組的輔機及輔助系統(tǒng)，按照運行規(guī)律規(guī)定的順序?qū)崿F(xiàn)啟動或停止過程的自動控制系統(tǒng)。 3．4 爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(furnace safety supervisory system，簡稱FSSS)? ??? 當鍋爐爐膛燃燒熄火時，保護爐膛不爆炸(外爆或內(nèi)爆)而采取監(jiān)視和控制措施的自動系統(tǒng)。 4 測試條件 4．1 接入分散控制系統(tǒng)的全部現(xiàn)場設備，包括變送器、執(zhí)行器、接線箱以及電纜等設備均應按照有關標準進行安裝、調(diào)試、試運行并按SDJ279要求驗收合格。 4．2 分散控制系統(tǒng)的硬件和軟件應按照制造廠的說明書和有關標準完成安裝和調(diào)試，并已投入連續(xù)運行。 4．3 火電機組及輔機在試生產(chǎn)階段中已經(jīng)穩(wěn)定運行，且分散控制系統(tǒng)隨機組連續(xù)運行時間超過90天。 4．4 分散控制系統(tǒng)的工作環(huán)境符合以下技術指標：? ??? 溫度??????????15℃～30℃? ??? ??? 濕度??????????45％～80％，任何情況下不許結(jié)露? ??? 溫度變化率??? ≤5℃／h? ??? 振動????????? 振幅<0.5mm ??? 含塵量????????≤0.3mg／m3? ??????? 照明??????????距地面0.8m處照度不低于200lx 4．5 分散控制系統(tǒng)投入運行后的運行記錄應完整。運行記錄的格式見附錄B(標準的附錄) 和調(diào)試的其它資料也應齊全。 4．6 分散控制系統(tǒng)的供電電源品質(zhì)應符合制造廠的技術條件。 4．7 測試所需的計量儀器應具備有效的計量檢定證書。計量儀器的誤差限應小于或等于被校對象誤差限的1／3。 4．8 分散控制系統(tǒng)的接地應符合制造廠的技術條件和有關標準的規(guī)定。屏蔽電纜的屏蔽層必須單點接地。分散控制系統(tǒng)采用獨立接地網(wǎng)時，若制造廠無特殊要求，則其接地極與電廠電氣接地網(wǎng)之間應保持 10m以上的距離，且接地電阻不得超過2Ω。當分散控制系統(tǒng)與電廠電力系統(tǒng)共用一個接地網(wǎng)時，控制系統(tǒng)地線與電氣接地網(wǎng)只允許有一個連接點，且接地電阻應小于0．5Ω。 5? 功能測試 5．1 輸入和輸出功能的檢查 ??? 選取30～50個具有代表性的通道進行檢查。 5．1．1 輸入?yún)?shù)真實性判斷功能的檢查。在輸入通道接入超過量程的信號，檢查系統(tǒng)的故障診斷功能，并能在CRT上正確顯示。人為斷開輸入通道的回路，檢查CRT的顯示是否正確。 5．1．2 輸入?yún)?shù)正確性修正功能的檢查。檢查流量和汽包水位的溫度和壓力修正及熱電偶冷端溫度修正功能。 5．1．3 輸入?yún)?shù)二次計算功能的檢查(包括開方值、平均值、差值、最大值、最小值和累計值等) 5．1．4 輸入?yún)?shù)數(shù)字濾波功能的檢查。 5．1．5 輸入?yún)?shù)越限報警功能的檢查。 5．1．6 輸入通道控制功能的檢查。 5．2 人機接口功能的檢查 5．2．1 操作員站基本功能的檢查。 5．2．2 工程師站基本功能的檢查。 5．2．3 工程師站和操作員站之間的閉鎖和保護功能的檢查。 5．3 顯示功能的檢查 5．3．1檢查顯示畫面的種類及數(shù)量，應與原設計相符。顯示畫面包括流程圖、參數(shù)圖、實時趨勢圖、歷史趨勢圖、棒形圖和報警顯示等。 5．3．2 檢查顯示畫面的更新頻率和畫面更新數(shù)據(jù)量。 5．3．3 檢查顯示分區(qū)的劃分及其使用方法。 5．4 打印和制表功能的檢查 5．4．1 檢查定時制表的類型、數(shù)量及表內(nèi)包含的過程變量數(shù)。 5．4．2 檢查隨機制表的內(nèi)容及有關特性，包括參數(shù)越限打印、復位打印、開關量變態(tài)打印、事故追憶打印、事件順序打印以及工程師站的操作打印等。 5．4．3 檢查請求打印的內(nèi)容及其特性。包括模擬量一覽打印、成組打印、機組啟停參數(shù)打印、測點清單打印、CRT畫面拷貝打印等。 5．5 事件順序記錄和事故追憶功能的檢查 檢查打印內(nèi)容和時間。 5．6 歷史數(shù)據(jù)存儲和性能計算功能的檢查 檢查存儲數(shù)據(jù)內(nèi)容、存儲能力、計算項目及使用的計算公式。 5．7 機組安全保證功能的檢查 5．7．1重 檢查保證機組啟停和正常運行工況安全的操作指導項目和內(nèi)容。 5．7．2 檢查影響機組安全的工況計算項目及統(tǒng)計內(nèi)容，包括重要參數(shù)越限時間累計和重要輔機運行時間累計等。 5．8 變送器冗余功能的測試 ??? 人為斷開運行中的變送器、檢查相應輸入通道的工作。 5．9 門路功能的測試? ??? 檢查通過門路交換的所有信息正確性。 5．10 各系統(tǒng)間相關聯(lián)功能正確性和安全性功能的測試 6? 性能測試 6．1系統(tǒng)容錯能力的測試 6．1．1 鍵盤操作的容錯測試。在操作員站的鍵盤上操作任何未經(jīng)定義的鍵時，系統(tǒng)不得出錯或出現(xiàn)死機情況。 6．1．2 CPU切換時的容錯測試；人為退出控制站中正在運行的CPU，這時備用的CPU應自動投入工作，在CPU的切換過程中，系統(tǒng)不得出錯或出現(xiàn)死機情況。 6．1．3 通信總線冗余切換能力的測試。在任意節(jié)點人為切斷每條通信總線，系統(tǒng)不得出錯或出現(xiàn)死機情況。切、投通信總線上的任意節(jié)點，或模擬其故障，總線通信應正常。 6．2 供電系統(tǒng)切換功能的測試? ??? 人為切除工作電源，備用電源應自動投入工作。在電源切換過程中，控制系統(tǒng)應正常工作，中間數(shù)據(jù)及累計數(shù)據(jù)不得丟失。對于采用n+1冗余的供電系統(tǒng)，切除任何一個供電裝置，控制系統(tǒng)應正常工作，數(shù)據(jù)不得丟失。 6．3 模件可維護性的測試 ??? 任意拔出一塊輸入或輸出模件，屏幕應顯示該模件的異常狀態(tài)，控制系統(tǒng)自動進行相應的處理(如切到手動工況、執(zhí)行器保位等)。在拔出和恢復模件的過程中，控制系統(tǒng)的其他功能不受任何影響。 6．4 系統(tǒng)的重置能力的測試? ??? 切除并恢復系統(tǒng)的外圍設備，這時控制系統(tǒng)不得出現(xiàn)任何異常工況。 6．5 系統(tǒng)儲備容量的測試 6．5．1 存貯余量的測試。通過工程師工作站或其他由制造廠提供的方法檢查每個控制站的內(nèi)存和歷史數(shù)據(jù)存貯站(或相當站)的外存的容量及使用量。內(nèi)存余量應大于存貯器容量的40％，外存余量應大于存貯器容量的60％。 6．5．2 輸入輸出通道可擴容量的測試。檢查系統(tǒng)配置的輸入點數(shù)和輸出點數(shù)，實際使用的輸入點數(shù)和輸出點數(shù)、安裝機架的可擴空間及端子排的余量。輸入輸出通道的余量不得低于總輸入輸出通道數(shù)的10％～15％。安裝機架的可擴容量及端子排的余量應大于輸入輸出通道總數(shù)的l0％一15％。 6．6 輸入輸出點接入率和完好率的統(tǒng)計 6．6．1 接入率為已安裝調(diào)試過的輸入輸出點數(shù)占原設計輸入輸出點數(shù)的百分比，即 ??????? J=I / D×100% ????式中：J——接入率；? ???????? ?I——已安裝調(diào)試的輸入輸出點數(shù)；? ????????? D——原設計輸入輸出點數(shù)。 6．6．2 接入率按開關量信號、模擬量信號及總輸入輸出信號分別統(tǒng)計及計算，總接入率應不小于99％。 6．6．3 完好率為抽樣檢查時合格的輸入輸出點數(shù)占總抽樣檢查輸入輸出點數(shù)的百分比，即 ??????? F=R / K×100%；? ??? 式中：F——完好率 ??????????R——抽樣檢查時合格的輸入輸出點數(shù)；? ??????????K——總抽樣檢查點數(shù)，抽樣檢查點數(shù)應不小于系統(tǒng)總點數(shù)的5％。 6．6．4 完好率按開關量信號、模擬量信號及兩種信號總數(shù)分別統(tǒng)計及計算，兩種信號總的完好率應不小于99％。 6．6．5 對于設計而未接入系統(tǒng)的測點，應按開關量信號和模擬量信號分別列表說明原因。 6．6．6 進行完好率檢查時，凡與過程變量及現(xiàn)場狀態(tài)不符合的測點，包括測量的精確度不合格的測點，均應判為不合格測點。對于不合格的測點，應按開關量信號和模擬量信號分別列表說明存在的問題。 6．7 系統(tǒng)實時性的測試 6．7．1? CRT畫面響應時間的測試。通過鍵盤調(diào)用CRT畫面時，從最后一個調(diào)用操作完成到畫面全部內(nèi)容顯示完成的時間為畫面響應時間。畫面響應時間規(guī)定如下：? ??? a)在調(diào)用被測畫面時，對一般畫面，響應時間不得超過1s；對于復雜畫面，畫面響應時間不得超過 2s。? ??? b)在發(fā)生中斷時，CRT畫面自動推出的時間也應符合6．7．1a)的規(guī)定。 6．7．2 模擬量信號采集實時性的測試。測試時應按不同采樣周期各選3～6個測點進行測試。 6．7．3 開關量信號采集實時性的測試。選擇3—5個開關量輸入通道，接入測試用開關量信號，使之按設計的開關量采樣周期改變狀態(tài)。通過開關量變態(tài)打印功能檢查開關量信號采集的實時性。 6．7．4 事件順序記錄分辨力的測試。利用一臺開關量信號發(fā)生器進行測試，信號發(fā)生器應能送出間隔時間可在lms～5ms之間調(diào)節(jié)的3～5個開關量信號。將信號發(fā)生器的信號接入事件順序記錄的輸入端，改變信號發(fā)生器的間隔時間，直至事件順序記錄無法分辨時為止，即為事件順序記錄的分辨力。分辨力不得超過lms～2ms(按合同規(guī)定)。 6．7．5 控制器處理周期的測試。選擇模擬量控制器和開關量控制器分別測試處理周期。 6．7．6 系統(tǒng)響應時間的測試。將系統(tǒng)輸出的開關量操作信號直接引到該操作對象反饋信號的輸入端。測量通過操作臺的鍵盤發(fā)出操作指令，直到屏幕上顯示反饋信號之間的時間、操作信號響應時間應不超過 2．0s～2．5s(按合同規(guī)定)。 6．8 系統(tǒng)各部件的負荷測試 6．8．1中央處理單元的負荷率。所有控制站的中央處理單元惡劣工況下的負荷率均不得超過60％。計算站、數(shù)據(jù)管理站等的中央處理單元惡劣工況下的負荷率不得超過40％。 6．8．2 數(shù)據(jù)通信總線的負荷率。在繁忙工況下數(shù)據(jù)通信總線的負荷率不得超過30％。對于以太網(wǎng)則不得超過20％。 6．8．3 負荷率應在不同工況下共測試五次，取平均值，每次測試時間為10s。 6．9 時鐘同步精度的測試? ??? 各過程站輸入同一開關量信號，時間誤差應小于保證的站間時間分辨力。 7 干擾能力測試 7．1 電纜的檢查? ??? 檢查引入分散控制系統(tǒng)的電纜選型和安裝情況。模擬量信號必須采用屏蔽電纜。電纜的敷設應符合分層、屏蔽、防火和接地等有關規(guī)定。 7．2 抗射頻干擾能力的測試? ??? 用功率為5W、頻率為400MHz～500MHz的步話機作干擾源，距敞開柜門的分散控制系統(tǒng)機柜1．5m 處工作。分散控制系統(tǒng)應正常工作。 7．3 現(xiàn)場引入干擾電壓的測試? ??? 與模擬量信號精確度的測試同行進行。測試時，在輸入端子處測量各種類型信號(電流、熱電偶和熱電阻)從現(xiàn)場引入的共模和差模干擾電壓值。 7．4 實際共模干擾電壓值應小于輸入模件抗共模電壓能力的60％。 7．5 實際差模干擾電壓所引起的通道誤差應滿足下式的要求：? ??????? UN% / 10NMR / 20≤0.05% ??? 式中：UN%——變送器回路中的交流分量(峰峰值)與變送器量程之比； ????????? NMR——差模抑制比。 8?可 用率考核 8．1 分散控制系統(tǒng)的可用率(A)應達到99．9％以上。可用率的統(tǒng)計范圍只限于分散控制系統(tǒng)本身，不包括接入系統(tǒng)的變送器和執(zhí)行器等現(xiàn)場設備。 8．2 可用率的統(tǒng)計工作自整套系統(tǒng)投入試運行后即開始進行。開始計算可用率的時間可以由供需雙方商定。 8．3 自開始計算系統(tǒng)可用率的時間起，分散控制系統(tǒng)連續(xù)運行90天，即2160h，其間累計故障停用時間小于2．2h，則可認為完成可用率試驗。若累計故障停用時間超過2．2h，可用率的統(tǒng)計應延長到180天，即4320h。在此期間，累計故障時間不得超過4．3h。完成系統(tǒng)可用率考核的最高時限為270個連續(xù)日。若超過這一時限，系統(tǒng)的可用率仍不合格，則認為系統(tǒng)的可用率考核未能通過。 8．4 系統(tǒng)可用率可按下列公式計算： ?????? ? ??? 式中：tt——它是指整個連續(xù)考核統(tǒng)計時間扣除由于非本系統(tǒng)因素造成的空等時間； ????? ??? tf——故障時間，它是指被考核系統(tǒng)中任一裝置或子系統(tǒng)在實際試驗時間內(nèi)因故障而停用的時間經(jīng)加權后的總和； ??????????tfi——第i個裝置或子系統(tǒng)故障停用時間；? ????????? Kfi——第i個裝置或子系統(tǒng)的故障加權系數(shù)，加權系數(shù)參見附錄A(標準的附錄)表A1和表A2。? ??? 實際試驗時間和故障時間根據(jù)運行班志(依據(jù)計算機記錄)確定。運行班志摘抄表見附錄B(標準的附錄)。 附錄A（標準的附錄） 分散控制系統(tǒng)加權系數(shù) 表A1 硬件加權系數(shù)表 裝 置 加 權 系 數(shù) 裝 置 加 權 系 數(shù) 操作員站、計算站、歷史站 N／N1) 每臺打印機 0.10 工程師站 0.30 每臺硬盤、光盤驅(qū)動器 0.20 每臺CRT n／N 控制模件 1.20n／N 每臺鍵盤 0.50n／N 其它各種模件 n／N 每只鼠標、光筆、觸屏2) 0.05 每條數(shù)據(jù)公路 0.50 1)N為總數(shù)，n為故障數(shù) 2)用作主要操作手段時，其加權系數(shù)同鍵盤 功 能 加權系數(shù) 功 能 加權系數(shù) 性能計算 0.20 除氧壓力控制 0.10 歷史數(shù)據(jù)存貯和檢索 0.20 每臺空氣預熱器冷端溫度控制 0.10 SOE 0.30 汽輪機潤滑油溫控制 0.10 負荷控制 0.25 汽輪機控制油溫控制 0.10 汽輪機控制 0.25 凝汽器水位控制 0.15 每臺磨煤機燃料量控制 0.10 點火槍預點火順序控制 0.20 每臺磨煤機風量控制 0.10 每臺磨煤機啟／停順序控制 0.10 每臺磨煤機出口溫度控制 0.10 每臺給煤機啟／停順序控制 0.10 一次風壓控制 0.25 爐膛吹掃順序控制 0.30 二次風量控制 0.25 油系統(tǒng)泄漏試驗 0.30 爐膛負壓控制 0.50 MFT 1.0 氧量校正 0.10 OFT 1.0 風箱燃料風控制 0.25 每臺磨煤機跳閘 0.50 風箱／爐膛差壓控制 0.25 每臺送風機順序控制 0.10 燃油壓力控制 0.10 每臺引風機順序控制 0.10 主汽溫度控制 0.25 每臺一次風機順序控制 0.10 再熱汽溫控制 0.25 每臺空氣預熱器順序控制 0.10 給水控制 0.50 每臺給水泵順序控制 0.10 每臺給水泵再循環(huán)控制 0.10 每個驅(qū)動器的控制 0.10 除氧水箱水位控制 0.50 附錄B（標準的附錄）