Dự án Nhiệt điện Mông Dương Chương 6.8 HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG VÀ ĐIỀU KHIỂN 6.8.1 NGUYÊN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ THIẾT KẾ 6.8.1.1 Tổng quan Nhà máy Nhiệt điện Mông Dương (NMNĐ Mông Dương 1) thiết kế có quy mô công suất 1000MW bao gồm 02 khối tổ máy (số số 2), khối tổ máy bao gồm 01 tuabin/máyphát có công suất 500MW 02 lò kiểu tầng sôi tuần hoàn (CFB) có công suất 250MW trang bị hệ thống điều khiển giám sát tích hợp (ICMS - Integrated Control & Monitoring System) Hệ thống điều khiển giám sát tích hợp bao gồm chức năng: điều khiển điều biến, liên động bảo vệ, điều khiển trình tự, giao diện với nhân viên vận hành, giám sát lưu trữ thông tin liệu, lưu trữ phục hồi liệu lịch sử, tính toán thông số đặc tính tối ưu hoá, lưu trữ liệu kiện (SOE) cảnh báo Hệ thống điều khiển giám sát tích hợp trang bị cho NMNĐ Mông Dương đáp ứng yêu cầu vận hành an toàn, tin cậy khối tổ máy phần chung nhà máy Ngoài ra, hệ thống thực điều khiển phối hợp tuabin lò hơi, điều khiển lò hơi, thiết bị phụ lò hơi, điều khiển tuabin, thiết bị phụ tuabin, bảo vệ lò tuabin, điều khiển hệ thống điện, điều khiển hệ thống xử lý nước ngọt, hệ thống xử lý nước thải, hệ thống cấp than, hệ thống thải tro xỉ thiết bị phụ khác Hệ thống điều khiển khối tổ máy số số 2, phần chung nhà máy thiết kế, sản xuất cung cấp nhà sản xuất để đảm bảo chuẩn hoá chức giám sát vận hành phòng điều khiển nhà điều khiển trung tâm Hệ thống điều khiển giám sát tích hợp có chức tự kiểm tra chuẩn đoán lỗi 6.8.1.2 Hệ thống điều khiển giám sát tích hợp (ICMS) Hệ thống điều khiển giám sát tích hợp (Intergrated control and monitoring system-ICMS) trang bị cho NMNĐ Mông Dương gồm có: - Hệ thống điều khiển giám sát khối tổ máy số (Unit No.1 control and monitoring system - UCMS No.1) - Hệ thống điều khiển giám sát khối tổ máy số (Unit No.2 control and monitoring system- UCMS No.2) - Hệ thống điều khiển giám sát phần chung nhà máy (Station control and monitoring system-SCMS) Khối tổ máy số bao gồm: 02 lò loại tầng sôi tuần hoàn (CFB) (số & 2), 01 tuabin/máy phát thiết bị phụ có liên quan Khối tổ máy số bao gồm: 02 lò loại tầng sôi tuần hoàn (CFB) (số & 4), 01 tuabin/máy phát thiết bị phụ có liên quan Mỗi khối tổ máy điều khiển giám sát từ hệ thống điều khiển giám sát khối tổ máy, độc lập hoàn toàn với THIẾT KẾ KỸ THUẬT - 195/547 PECC1 Dự án Nhiệt điện Mông Dương Chương Phần chung nhà máy bao gồm hệ thống phụ trợ phục vụ chung cho 02 tổ máy: - Hệ thống xử lý nước - Hệ thống xử lý nước thải - Hệ thống cấp nghiền than - Hệ thống thải tro xỉ - Hệ thống phân phối điện trung 10kV, điện hạ & điện chiều (DC) nhà máy - Trạm phát điện diesel - Hệ thống khí nén - Sân phân phối 500kV - Hệ thống cung cấp dầu nhiên liệu - Hệ thống cung cấp chế biến đá vôi Các hệ thống phụ trợ hoạt động độc lập thuộc phần cân nhà máy điều khiển giám sát từ hệ thống điều khiển độc lập (ACS-Autonomous Control System) Các hệ thống điều khiển độc lập sử dụng trạm điều khiển tự động (AS-Automation Station) lựa chọn phần cứng phần mềm ACS loại với hệ thống điều khiển phân tán (DCS) khối tổ máy phần chung nhà máy Các hệ thống điều khiển giám sát khối tổ máy (UCMS No1 & UCMS No2) hệ thống điều khiển giám sát nhà máy (SCMS) độc lập với nhau, nhiên ba hệ thống liên hệ cấp độ liên lạc mạng thông tin với mạng xử lý để giới hạn việc giám sát điều khiển ngang hệ thống SCMS từ UCMS UCMS với nhau, không cho phép việc điều khiển giám sát UCMS từ SCMS Hệ thống điều khiển giám sát tích hợp (ICMS) trang bị trạm làm việc vận hành đặt phòng điều khiển nhà điều khiển trung tâm phòng điều khiển chỗ để điều khiển giám sát trình vận hành khối tổ máy phần chung nhà máy dựa hình đồ hoạ, đồ thị, sở liệu v.v….Giao diện nhân viên vận hành với thiết bị điện công nghệ thực thông qua trạm làm việc vận hành nên gọi giao diện người - máy (MMI-Man Machine Interface) 6.8.1.2.1 Nguyên lý thiết kế Hệ thống điều khiển giám sát tích hợp (ICMS) thiết kế với yêu cầu chung sau : a Đảm bảo độ an toàn cao cho hệ thống thiết bị nhân viên vận hành nhà máy b Hệ thống phải làm việc an toàn, tin cậy dự đoán trước xu vận hành nhà máy THIẾT KẾ KỸ THUẬT - 196/547 PECC1 Dự án Nhiệt điện Mông Dương Chương c Hệ thống điều khiển giám sát trang bị cho nhà máy có độ tin cậy tính sẵn sàng cao d Các thiết bị ICMS vận hành tất điều kiện mô tả sau(tăng tải, vận hành bình thường, nhiễu, giảm tải có cố thiết bị (runbacks) dừng lò tự động và/hoặc điều khiển chế độ điều khiển tay/từ xa (manual/remote) e Bất kỳ phần tử đơn lẻ hệ thống điều khiển giám sát tích hợp bị hỏng nguồn điện cung cấp hệ thống làm việc điều kiện chịu lỗi (fail-safe) cảnh báo f Hệ thống giao diện người máy-MMI (Man Machine Interface) tích hợp hoàn toàn dùng cho UCMS SCMS với sở liệu thẻ cho đồ họa MMI hệ thống thông tin g Hệ thống cung cấp thông tin chuẩn tin cậy cho nhân viên vận hành, nhân viên bảo dưỡng, nhân viên kỹ thuật cán quản lý để hỗ trợ họ đưa định thực thao tác đảm bảo cho trình vận hành thiết bị tin cậy, an toàn đạt hiệu cao h Chức dự phòng nóng cung cấp cho lỗi phần tử hệ thống điều khiển giám sát tích hợp không làm ảnh hưởng đến điều kiện vận hành bình thường nhà máy, làm suy giảm rút ngắn tuổi thọ thiết bị công nghệ i Cấu hình hệ thống điều khiển giám sát tích hợp cung cấp cho nhà máy mức độ tự động cao có khả thực chế độ điều khiển tay (manual) cần thiết j Toàn thiết bị nhà máy điều khiển giám sát từ phòng điều khiển đặt nhà điều khiển trung tâm nhà máy, vài hệ thống yêu cầu chức giám sát k Tất điều khiển trình thực dựa vi xử lý với việc truyền cáctín hiệu đo lường điều khiển công nghệ điện (ví dụ: 0-5V; 4-20mA ) l Hệ thống điều khiển giám sát tích hợp NMNĐ Mông Dương trang bị thiết bị để dễ dàng thực chức điều khiển giám sát từ số phòng điều khiển chỗ m Giao diện với nhân viên vận hành kiểu VDU (Visual Display Unit) với điều khiển nối dây cứng hiển thị dẫn giới hạn cho hầu hết chức vận hành quan trọng n Hệ thống điều khiển giám sát tích hợp thiết kế, sản xuất cung cấp từ nhà sản xuất với hợp tác nhà sản xuất thiết bị công nghệ o Hệ thống điều khiển giám sát tích hợp có cấu trúc hệ thống theo kiểu phân tán điều khiển phân cấp nhiều mức p ICMS cung cấp chức điều khiển điều biến phụ, chức điều khiển trình tự /đóng-mở Để thực yêu cầu hệ thống cung THIẾT KẾ KỸ THUẬT - 197/547 PECC1 Dự án Nhiệt điện Mông Dương Chương cấp hình điều khiển đồ họa vận hành, hiển thị thu thập thông số trình đồ thị, lưu trữ khôi phục liệu, xử lý cảnh báo, xử lý báo cáo, cấu hình mạch điều khiển bảo dưỡng sở liệu q ICMS có dự phòng nóng cho vi xử lý, đường truyền thông tin, nguồn cấp điện, đường truyền vào/ra chỗ Các hệ thống bảo vệ cho lò hơi, tuabin, truyền động môtơ tất tín hiệu đầu vào/ra dẫn tới cắt khẩn cấp nhà máy tối thiểu dự phòng 100% cho phần cứng Đối với trường hợp giao diện người máy - MMI, tất trạm làm việc nhân viên vận hành độc lập với trạm khác để cố làm hư hỏng trạm làm việc r Từ trạm làm việc lập trình độc lập đặt phòng lập trình (engineering room), giám sát lập trình cho phần mềm ứng dụng với điều khiển hệ thống điều khiển giám sát khối tổ máy hệ thống điều khiển giám sát nhà máy – SCMS (nếu hệ thống điều khiển phân tán DCS sử dụng cho SCMS) Nếu SCMS sử dụng trạm điều khiển tự động (AS) việc lập trình sửa đổi chương trình phần mềm thực trạm lập trình/vận hành độc lập hệ thống trạm làm việc kỹ thuật SCMS kho chứa cho tất chương trình ứng dụng điều khiển SCMS s Các cảnh báo xử lý MMI khối tín hiệu chung, tích hợp phù hợp cho UCMS SCMS t UCMS hỗ trợ đầy đủ việc xử lý chất lượng liệu truyền tới tất phần chức ICMS bao gồm đồ thị, tính toán trình, báo động, lưu trữ khôi phục liệu u Nhân viên vận hành đặt dẫn “cách ly/cho phép làm việc/nguy hiểm” “ đọc trước thao tác” giải thích MMI giao diện tất van, truyền động thiết bị khác 6.8.1.2.2 Yêu cầu đặc biệt Hệ thống điều khiển giám sát tích hợp (ICMS) dự án NMNĐ Mông Dương đáp ứng yêu cầu đặc biệt sau: a Một điều bắt buộc phần cứng phần mềm hệ thống điều khiển (DCS) cholò tuabin có nhà sản xuất để đạt tích hợp tối đa UCMS giao diện MMI tiêu chuẩn hoá b Các trạm làm việc vận hành (MMI) sử dụng cho mục đích điều khiển giám sát phòng điều khiển chỗ MMI hệ thống điều khiển giám sát nhà máy (SCMS) đặt phòng điều khiển loại với MMI hệ thống điều khiển giám sát khối tổ máy (UCMS No.1 & UCMS No.2) Hệ thống điều khiển giám sát tích hợp (ICMS) bao gồm phần cứng phần mềm có kiểu phép tích hợp đầy đủ hệ thống điều khiển độc lập hệ thống vào hệ thống điều khiển giám sát tích hợp (ICMS) THIẾT KẾ KỸ THUẬT - 198/547 PECC1 Dự án Nhiệt điện Mông Dương Chương c Tất hệ thống điều khiển nhà máy tổ máy sử dụng phương thức điều khiển phân cấp Sự phân cấp bao gồm thiết bị riêng lẻ/vòng điều khiển, điều khiển nhóm chức năng/phân nhóm thiết bị có liên quan điều khiển khối d Phần cứng hệ thống quản lý vòi đốt (BMS) loại khác loại với hệ thống phụ ICMS Chủ đầu tư khuyến khích nhà thầu sử dụng phần cứng BMS có loại với ICMS để đảm bảo tích hợp hoàn toàn Tuy nhiên, việc đáp ứng yêu cầu chung chi tiết phần cứng hệ thống điều khiển giám sát tích hợp này, BMS thoả mãn tiêu chuẩn NFPA 8502 NFPA 8503 e Các hệ thống điều khiển độc lập (ACS- Autonomous Control System) hệ thống phụ trợ hoạt động độc lập SCMS sử dụng: điểu khiển loại với hệ thống điều khiển phân tán (DCS) sử dụng UCMS trạm điều khiển tự động (AS - Automation Station) để điều khiển giám sát trình vận hành hệ thống Tất thiết bị bao gồm phần cứng phần mềm có kiểu nhà sản xuất để tích hợp hoàn toàn vào ICMS f Các hệ thống điều khiển trọn SCMS giới hạn áp dụng cho điều khiển giám sát hệ thống khí nén điều khiển máy phát diesel Việc sử dụng hệ thống điều khiển chuyên dụng khác hệ thống trọn không phép, nhằm đạt yêu cầu tích hợp điều khiển giám sát toàn nhà máy g Tuabin/máy phát, hệ thống thổi bụi lò (sootblower), hệ thống khử bụi tĩnh điện điều khiển giám sát từ hệ thống điều khiển độc lập (ACS) Các hệ thống điều khiển độc lập tích hợp hoàn toàn với UCMS khối tổ máy có giao diện người máy MMI tiêu chuẩn hoá qui định h Các liệu từ thiết bị điều khiển UCMS SCMS hiển thị hình trạm làm việc vận hành với thời gian phản hồi giây điều kiện vận hành bình thường khẩn cấp i Các cảnh báo hệ thống cắt bỏ lọc cảnh báo liên quan lắp đặt ICMS với thiết bị vận hành thử nghiệm bảo đảm vận hành bình thường, ngăn chặn khởi động dừng trung bình 12 lần cảnh báo cho ca vận hành (hệ thống trình) cho toàn ICMS j Các yêu cầu xử lý liệu bao gồm quét, xử lý, cảnh báo, ghi chép lưu trữ liệu thực cho UCMS SCMS k Hệ thống điều khiển tuabin dựa cấu trúc dự phòng theo khuyến cáo nhà sản xuất (có kênh) Hệ thống điều khiển tuabin tích hợp hoàn toàn với UCMS có hệ thống giao diện người máy độc lập tiêu chuẩn hoá theo quy định THIẾT KẾ KỸ THUẬT - 199/547 PECC1 Dự án Nhiệt điện Mông Dương 6.8.1.3 Chương Nguyên lý thiết kế hệ thống điều khiển giám sát khối tổ máy Hệ thống điều khiển giám sát khối tổ máy (UCMS No1 & No2) hệ thống có cấu trúc điều khiển phân tán, sử dụng đường truyền liệu tốc độ cao để cung cấp chức bảo vệ, điều khiển giám sát trình vận hành khối tổ máy số số Mỗi điều khiển UCMS bao gồm: a Các điều khiển có dự phòng b Đường truyền liệu môđun vào/ra (I/O module) chỗ có dự phòng c Tất trình điều khiển điều biến kết nối tới card tín hiệu đầu vào dự phòng nóng d Các tín hiệu đầu vào phép đo sử dụng nhiều chuyển đổi/đầu đo bố trí để tín hiệu đầu vào nối tới card tín hiệu đầu vào khe cắm (rack) khác e Các môđun điều khiển truyền động chuẩn trang bị phần mềm cho toàn truyền động thiết bị chấp hành Một giao diện phần cứng tiêu chuẩn sử dụng để giao diện với thiết bị (Chú ý mô đun logic phần mềm chuẩn điều khiển có dự phòng với card tín hiệu đầu vào/ra chuẩn cung cấp với dự phòng tương đương môđun vào/ratách riêng chấp thuận) f Điều khiển truyền động dự phòng tiêu chuẩn mô đun vào/ra cung cấp cho tất truyền động điều khiển điều biến g Các điều khiển truyền động môđun vào/ra dự phòng cung cấp cho truyền động động chính, bao gồm không hạn chế thiết bị sau: bơm cấp lò hơi, hệ thống cấp than vào lò hơi, bơm nước làm mát, hệ thống quạt gió khói, bơm tái tuần hoàn lò hơi, thiết bị sấy không khí h Các mô đun vào/ra điều khiển truyền động tiêu chuẩn cho truyền động động thiết bị cách ly kết hợp đặt tách biệt khỏi thiết bị truyền động khác i Mỗi điều khiển cấp nguồn điện có dự phòng j Các tín hiệu đầu vào/ra phân chia để phản ánh phân chia thiết bị khối tổ máy dự phòng thiết bị k Tín hiệu đầu vào/ra phân chia tín hiệu phía A (hoặc số 1) tín hiệu tương ứng phía B (hoặc số 2) phải đấu nối đến môđun vào/ra riêng biệt Tại khu vực có hệ thống đo lường riêng biệt điểm đấu nối (tapping points), van cách ly, đầu đo, truyền tín hiệu/các chuyển đổi cung cấp nhà cấp thiết bị, tín hiệu đầu vào dự phòng nhân ba nối tới mô đun vào/ra dự phòng kép với lựa chọn trung bình cho mạch vòng điều khiển điều biến Các mạch vòng điều khiển bao gồm không hạn chế phần sau: điều khiển nước cấp bao hơi, điều khiển áp THIẾT KẾ KỸ THUẬT - 200/547 PECC1 Dự án Nhiệt điện Mông Dương Chương suất chính, điều khiển hệ số entanpi khói lò hơi, điều khiển phụ tải, điều khiển tốc độ, điều khiển áp suất buồng đốt, điều khiển mức bình khử khí Tại khu vực mà việc đo lường phía A&B cung cấp, ví dụ để điều khiển ôxy tổng lưu lượng gió, áp suất đầu quạt gió sơ cấp, phía có hệ thống đo lường nối tới mô đun vào/ra riêng biệt Tại khu vực có hai hệ thống đo lường riêng biệt điểm đấu nối, van cách ly, đầu đo, truyền tín hiệu cung cấp nhà cấp thiết bị cho mạch vòng điều khiển điều biến khác tín hiệu nối dây cứng tới mô đun vào/ra với lựa chọn giá trị trung bình tín hiệu Ở chỗ mà đầu đo hệ thống đo nhiệt độ dự phòng nối dây tới mô đun vào/ra riêng biệt khe cắm khác Ở nơi có hệ thống đo nhiệt độ cung cấp cho mạch vòng điều khiển nhiệt độ điều biến sơ đồ lựa chọn hai bốn sử dụng Các mạch vòng bao gồm không hạn chế hệ thống sau: nhiệt độ chính, nhiệt độ nhiệt trung gian, nhiệt độ đầu gia nhiệt cấp 2, thông số entanpi/nhiệt độ khói lò Ở chỗ mà phép đo lường phía A&B cấp bởinhà cấp thiết bị (mỗi phía bao gồm đầu đo kép), phía nối dây vào môđun vào/ra riêng biệt Tất mạch vòng điều khiển nhiệt độ điều biến khác có sơ đồ lựa chọn trung bình đầu hai đầu vào Các phép đo đo lường có dự phòng nhân đôi cung cấp nơi có yêu cầu cho việc bù đo lường sử dụng mạch vòng điều khiển Các hệ thống đo lường nhân đôi cung cấp nơi có yêu cầu cho cho điều khiển/bảo vệ hoạt động tới hạn, tác động bảo vệ ưu tiên đóng mở, tác động hiệu chỉnh, giảm tải có cố thiết bị, điều chỉnh tải Các nguyên lý điều khiển bao gồm việc nhận biết tất điều kiện mà dẫn đến việc cắt thiết bị bắt đầu tác động điều chỉnh hợp lý thay đổi phương thức vận hành tổ máy, tác động tới hạn, giảm tải có cố thiết bị, giảm tải chuyển sang phương án điều khiển khác để trì khả vận hành cao thiết bị, bảo vệ nhà máy khỏi điều kiện vận hành không an toàn Tối ưu hoá hệ thống điều khiển phương thức điều khiển thực cách giảm thiểu phụ tải tự dùng trì hiệu suất lớn tổ máy Phần cứng hệ thống điều khiển thiết kế với tính dự phòng để lỗi hệ thống không gây nên việc cắt khối tổ máy Tính dự phòng mô tả sau: a Tất điều khiển trang bị tính dự phòng với chức chuyển chế độ hoạt động không gây ồn b Đường truyền liệu tốc độ cao trang bị dự phòng với chức chuyển đổi hoạt động không gây ồn THIẾT KẾ KỸ THUẬT - 201/547 PECC1 Dự án Nhiệt điện Mông Dương Chương c Nguồn cấp điện có dự phòng với chức chuyển đổi không gây ồn trang bị cho tất môđun vào/ra điều khiển ICMS d Các truyền tín hiệu nhân đôi với chức giám sát độ chênh lệch e Các truyền tín hiệu nhân ba với giám sát độ sai lệch tín hiệu sử dụng thuật toán lựa chọn tín hiệu 2/3 6.8.1.4 Nguyên lý thiết kế hệ thống điều khiển giám sát phần chung nhà máy Hệ thống điều khiển giám sát phần chung nhà máy (SCMS) bao gồm: - Các trạm điều khiển đặt số phòng điều khiển chỗ để điều khiển giám sát phần chung nhà máy - Các hệ thống điều khiển độc lập (Autonomous Control System) để điều khiển trực tiếp hệ thống phụ trợ hoạt động độc lập - Các trạm làm việc vận hành loại với trạm làm việc vận hành củaUCMS No.1 No.2 Mỗi điều khiển hệ thống điều khiển giám sát nhà máysẽ có: a Bộ điều khiển có dự phòng b Đường truyền thông tin vào/ra chỗ dự phòng c Các mô đun điều khiển lôgic truyền động chuẩn cung cấp cho toàn thiết bị chấp hành truyền động d Các môđun điều khiển lôgic truyền động chuẩn cho truyền động ảnh hưởng tới công suất tổ máy thiết bị cách ly kết hợp chia thành card riêng rẽ truyền động khác e Các hệ thống điều khiển độc lập ACS trạm điều khiển đặt phòng điều khiển chỗ cấp nguồn điện có dự phòng f Các tín hiệu đầu vào/ra chia thành tín hiệu phía A (hoặc số 1) phía B (hoặc số 2) bố trí môđun vào/ra riêng biệt g Tất tín hiệu đầu vào/ra, trình tính toán điểm quan trọng sở liệu giám sát Quá trình giám sát bao gồm không giới hạn tới: trình xử lý tín hiệu đầu vào/ra, chức giao diện người/máy, trình cảnh báo, chức hiển thị trình, lưu trữ liệu sửa chữa 6.8.1.4.1 Triết lý thiết lập cấu hình điều khiển SCMS: a Bất hệ thống thiết bị cách ly để điều chỉnh và/hoặc bảo dưỡng mà không chịu ảnh hưởng vận hành trực tuyến bình thường SCMS hệ thống thiết bị khác b Các tín hiệu đầu vào/ra loại số tương tự dự phòng kết nối tới môđun vào/ra độc lập riêng biệt giá khác cấp nguồn điện khác Tín hiệu đầu vào/ra từ truyền động cấu chấp hành THIẾT KẾ KỸ THUẬT - 202/547 PECC1 Dự án Nhiệt điện Mông Dương Chương dự phòng kết nối tới môđun tín hiệu đầu vào/ra (I/O module) giống đặt giá đỡ 6.8.1.4.2 Triết lý điều khiển giám sát hệ thống phụ trợ hoạt động độc lập Các hệ thống phụ trợ vận hành độc lập thuộc phần chung nhà máy điều khiển giám sát từ hệ thống điều khiển độc lập với đặc điểm thiết kế sau: a Các hệ thống phụ trợ thuộc phần chung nhà máy điều khiển từ phòng điều khiển đặt nhà điều khiển trung tâm từ phòng điều khiển chỗ đặt hệ thống Tại thời điểm nào, trạng thái thiết bị hệ thống phụ trợ giám sát người vận hành phòng điều khiển (MCR) phòng điều khiển chỗ Mặc dù vậy, việc thao tác điều khiển thực khu vực điều khiển Các tín hiệu cảnh báo quan sát vị trí chấp nhận vị trí điều khiển Hệ thống sử dụng mật bảo vệ phép thực thao tác phù hợp với quy trình vận hành b Tại hệ thống sử dụng hệ thống điều khiển độc lập (ACS) thuộc phần chung nhà máy hệ thống có khả truyền tin ngang hàng cung cấp chuyển đổi giao thức đấu nối với hệ thống điều khiển phần chung nhà máy với mạng điều khiển chung nhà máy phòng thiết bị điều khiển đặt nhà điều khiển trung tâm Các ACS tích hợp hoàn toàn với trạm làm việc vận hành đặt phòng điều khiển nhà điều khiển chỗ c Việc điều khiển giám sát thiết bị phần chung nhà máy dựa hình phương thức điều khiển vận hành Việc trình bày hình đồ họa thiết bị thể xác hình trạm làm việc vận hành phòng điều khiển phòng điều khiển chỗ d Các tiêu chuẩn áp dụng cho động cơ, cấu chấp hành điều khiển máy cắt hợp khối tổ máy phần chung nhà máy giống e Các báo cáo đặc trưng cung cấp phần chức xử lý thu thập thông tin hệ thống điều khiển nhà máy Các báo cáo cung cấp cho khách hàng ghi số liệu quan trọng nhà máy việc sử dụng nước, vận hành hệ thống thải tro xỉ v.v 6.8.1.5 Giao diện NMNĐ Mông Dương với sân phân phối NMNĐ Mông Dương NMNĐ Mông Dương NMNĐ Mông Dương đấu nối với lưới điện quốc gia qua sân phân phối 500kV Sân phân phối EVN đầu tư, sơ đồ nguyên lý loại 3/2 (3 máy cắt/2 mạch) nên điều khiển giám sát từ: - Mức 1: Tại hộp nút bấm thiết bị tủ rơle điều khiển & bảo vệ sân phân phối - Mức 2: Màn hình của trạm làm việc vận hành đặt phòng điều khiển chỗ THIẾT KẾ KỸ THUẬT - 203/547 PECC1 Dự án Nhiệt điện Mông Dương Chương - Mức 3: Màn hình trạm làm việc vận hành phòng điều khiển NMNĐ Mông Dương - Mức 4: Từ Trung tâm Điều độ Quốc gia (A0) Trung tâm điều độ Miền Bắc (A1) NMNĐ Mông Dương kết nối với lưới điện quốc gia qua hệ thống SCADA EVN thiết bị đầu cuối RTU đặt phòng điều khiển chỗ sân phân phối 500kV Ngoài ra, hệ thống điều khiển giám sát tích hợp nhà máy kết nối với trung tâm điều độ (A0 & A1) thông qua tủ thiết bị đầu cuối RTU có 02 cổng 04 môđem để thực chức điều khiển giám sát tải từ xa (các môđem đề cập hệ thống thông tin bên nhà máy) Do đó, sơ đồ nguyên lý sân phân phối loại 3/2 nên hệ thống điều khiển giám sát (ICMS) NMNĐ Mông Dương kết nối với ICMS NMNĐ Mông Dương trạm điều khiển (FCS) đặt nhà điều khiển chỗ sân phân phối để gửi nhận tín hiệu điều khiển & giám sát tải từ xa đường truyền dự phòng với giao thức truyền thông mạch vòng đến mạch vòng (loop-toloop) ICMS NMNĐ Mông Dương kết nối giao diện với Trung tâm Điều độ A0 & A1qua tủ thiết bị RTU hệ thống điều khiển giám sát tích hợp (ICMS) NMNĐ Mông Dương Khi thiết lập cấu hình phần cứng tủ thiết RTU NMNĐ Mông Dương phải tính đến số lượng tín hiệu NMNĐ Mông Dương để xác định thông số điều khiển số lượng môđun I/O cần sử dụng 6.8.1.6 Nguyên lý thiết kế kết nối với lưới điện quốc gia giao diện tín hiệu với Trung tâm Điều Độ NMNĐ Mông Dương kết nối với lưới điện quốc gia qua hệ thống SCADA EVN thiết bị RTU có 02 cổng đặt phòng điều khiển chỗ sân phân phối 500kV nhà máy Ngoài ra, nhà máy phải kết nối với Trung tâm Điều độ Quốc gia (A0) Trung tâm Điều độ Miền Bắc (A1) thông qua 04 môđem RTU để thực chức điều khiển giám sát tải từ xa Cổng thiết bị RTU môđem không cần dự phòng Giao diện kết nối với A0 A1 dựa thiết bị đầu cuối RTU loại Microsol xx Cell giao thức truyền thông IEC-870-5-101 Thiết bị đầu cuối RTU nối 04 môđem để đảm bảo thông tin liên lạc A0 & A1 với NMNĐ Mông Dương Thiết bị cấp điện AC/DC (theo tiêu chuẩn IEC 801-4), mô đem phù hợp cho việc quay số cho thuê đường dây sử dụng loại V.32 bit với tốc độ 14400 baud Thiết bị đầu cuối RTU môđem đặt phòng điều khiển chỗ sân phân phối 500kV nhà máy Việc hoà đồng thời gian đồng hồ thời gian thực thiết bị đầu cuối RTU phản hồi tới ICMS nhà cung cấp thiết bị thực cách hoà đồng tới đồng hồ hệ thống Nguồn điện cung cấp cho thiết bị RTU mô đem phải cấp từ hệ thống phân phối 240Vac UPS khối tổ máy THIẾT KẾ KỸ THUẬT - 204/547 PECC1 Dự án Nhiệt điện Mông Dương Chương − Có khả hiển thị trạng thái 1000000 đơn vị qui trình công nghệ, 1000 trang biểu đồ 1500 đường đồ thị, với 300 cửa sổ độngmột trang l Các hệ thống quan trắc môi trường để quan trắc hiển thị dấu hiệu NOx, SOx CO2 khói thải Một camêra quan trắc ống khói trang bị Các số liệu quan trắc môi trường ghi lại hiển thị hình theo dõi lưu hệ thống lưu trữ phục hồi liệu ICMS để báo cáo 6.8.4.1.3 Phòng đặt thiết bị điều khiển Các tủ thiết bị phần cứng hệ thống điều khiển giám sát tích hợp (ICMS) đặt phòng thiết bị nhà điều khiển trung tâm phòng điều khiển chỗ hệ thống phụ trợ Tại số phòng điều khiển chỗ đặt trạm làm việc vận hành để giao diện liên lạc hệ thống điều khiển giám sát nhà máy (SCMS) với hệ thống điều khiển độc lập ACS hệ thống phụ trợ hoạt động độc lập với khối tổ máy Các tủ thiết bị hệ thống điều khiển chỗ sử dụng trạm điều khiển tự động (AS) điều khiển logic khả trình (PLC) bố trí phòng điều khiển chỗ đặt hệ thống Tất trình điều khiển giám sát hệ thốngphụ trợ thuộc nhà máy chung thực từ phòng điều khiển Quá trình thực qua đường truyền liệu tốc độ cao cáp quang có dự phòng Các phòng thiết bị nhà điều khiển trung tâm nhà điều khiển chỗ cung cấp điều hoà lọc không khí để ngăn ngừa độ ẩm cao gây nên hư hỏng thiết bị Ngoài ra, phòng thiết bị có đặc điểm sau: a Các trần trang bị thiết bị phát khói; b Các ngăn thiết kế để hạn chế ảnh hưởng giao thoa điện từ; c Các tín hiệu vào/ra đến hệ thống điều khiển giám sát tích hợp (ví dụ: cấu chấp hành mạch điều khiển khởi động từ động tất tín hiệu đầu vào/ tín hiệu đầu thiết bị trường) nối thành hàng vào tủ nối dây trung gian bố trí tầng 3, đặt phía tủ thiết bị hệ thống điều khiển giám sát tích hợp d Lắp đặt mạng lưới mương cáp phòng điều khiển để vào ngăn từ phía 6.8.4.1.4 Các phòng đặt thiết bị điều khiển hệ thống Hệ thống điều khiển giám sát tích hợp (ICMS) gồm có số trạm điều khiển chỗ sử dụng tủ FCS (Field Control Station) hệ thống điều khiển độc lập ACS hệ thống phụ trợ thuộc phần cân nhà máy đặt phòng thiết bị nhà điều khiển chỗ Các phòng trang bị hệ thống điều hòa, thông gió để ngăn ngừa độ ẩm gây hư hỏng thiết bị Trạm điều khiển chỗ của hệ thống điều khiển giám sát tích hợp (ICMS) hệ thống điều khiển độc lập (ACS) đặt khu vực sau: a Hệ thống thải tro xỉ THIẾT KẾ KỸ THUẬT - 278/547 PECC1 Dự án Nhiệt điện Mông Dương Chương b Nhà điều khiển hệ thống cấp than c Nhà điều khiển thiết bị khử bụi tĩnh điện ESP khối tổ máy số số d Hệ thống xử lý nước e Hệ thống xử lý nước thải f Trạm bơm nước tuần hoàn g Hệ thống cung cấp dầu FO h Hệ thống sản xuất hydro i Trạm máy phát diesel cố j Hệ thống cung cấp chế biến đá vôi k Nhà điều khiển sân phân phối 500kV l Hệ thống thổi bụi rửa lò (sootblower & water canon) Các hệ thống sau vận hành tự động hoàn toàn Các thiết bị điều khiển đặt tủ điều khiển bố trí : a Hệ thống khí nén (hệ thống điều khiển trọn gói); b Trạm diesel (hệ thống điều khiển trọn gói); c Hệ thống thổi bụi lò (sootblower) Phòng điều khiển hệ thống cấp than có thêm phòng chức thiết bị sau: a công trình phục vụ vệ sinh/nhà tắm, phòng ăn/phòng thay quần áo phòng lưu trữ tài liệu vận hành; b Các thiết bị liên lạc tiếng gồm điện thoại, nhắn tin UHF hệ thống rađiô di động UHF 6.8.4.1.5 Trạm làm việc vận hành – giao diện người máy tiêu chuẩn Tất phòng điều khiển chỗ hệ thống phụ trợ phòng điều khiển đặt nhà điều khiển trung tâm nhà máy sử dụng thiết kế chung cho trạm làm việc vận hành (operator workstation) Trạm làm việc vận hành gồm có phần cứng máy tính, bàn phím, chuột, hình gồm đồ thị đồ hoạ thị trình vận hành Mọi giao diện người vận hành thiết bị công nghệ thực qua hình điều khiển nên trạm làm việc vận hành gọi giao diện người máy MMI Các tủ thiết bị điều khiển cho hệ thống phụ trợ thuộc phần cân nhà máy bố trí phòng thiết bị điều khiển chỗ (các bảng điều khiển, hệ thống môđun vào/ra từ xa, AS PLC, v.v.) điều khiển thông qua bàn giao diện người /máy MMI đặt phòng điều khiển chỗ hệ thống Các trạm làm việc vận hành chỗ đặt phòng điều khiển khu vực có điều hoà không khí với tủ ACS (hoặc DCS) Bàn giao tiếp người – máy MMI thiết kế có hai loại hình đơn kép tùy theo yêu cầu mức độ điều khiển hệ thống THIẾT KẾ KỸ THUẬT - 279/547 PECC1 Dự án Nhiệt điện Mông Dương Chương Sau số lượng bàn điều khiển giao diện MMI tiêu chuẩn cần trang bị cho phòng điều khiển chỗ : TT Chi tiết Số lượng Hệ thống thải tro xỉ khối tổ máy số 02 MMI Hệ thống thải tro xỉ khối tổ máy số 02 MMI Hệ thống xử lý nước /khử khoáng 02 MMI Hệ thống xử lý nước thải 02 MMI Nhà điều khiển hệ thống cấp than 02 MMI Hệ thống sản xuất hydro 02 MMI Nhà điều khiển sân phân phối 500kV 02 MMI Nhà điều khiển thiết bị khử bụi tĩnh điện 02 MMI khối tổ máy số Nhà điều khiển thiết bị khử bụi tĩnh điện 02 MMI khối tổ máy số THIẾT KẾ KỸ THUẬT - 280/547 PECC1 Dự án Nhiệt điện Mông Dương Chương CÁC YÊU CẦU THIẾT KẾ VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG CỦA NHÀ ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM VÀ CÁC PHÒNG ĐIỀU KHIỂN TẠI CHỖ CỦA CÁC HỆ THỐNG PHỤ TRỢ Khu vực nhà máy Triết lý vận hành Các yêu cầu trạng bị Yêu cầu bố trí thiết bị thông tin & mặt liên lạc Lối cáp vào Môi trường vận hành thiết bị Cấp độ bảo vệ IP tủ tiêu chuẩn áp dụng 07 vận hành 24 điện thoại bàn; 02 điện thoại chuyên dụng cho NLDC (A0); RLDC (A1) bàn máy tính vận hành điều khiển mục đích hành chung (đặt phòng trưởng ca); Liên lạc đàm UHF; Nhắn tin UHF; Hệ thống loa PA công công; Hệ thống báo động Phòng điều khiển bố trí riêng biệt Đi xuyên sàn/ cáp vào từ trạm làm việc vận hành Điều hoà trung tâm IP30/NEMA Phòng tủ thiết bị ICMS (Tầng nhà ĐKTT) 07 Chỉ bảo dưỡng điện thoại bàn điện thoại treo tường Phòng thiết bị ICMS bố trí riêng Sàn có lỗ cho cáp cho tủ điều khiển Điều hoà trung tâm IP30/NEMA Phòng tủ nối dây trung gian 07 Chỉ bảo dưỡng điện thoại treo Phòng tủ nối dây trung gian Sàn có lỗ cho cáp cho Thông gió IP30/NEMA Phòng điều khiển Số hạng mục mặt nhà máy 09.07-PC-00.07 (Tầng nhà điều khiển trung tâm ) THIẾT KẾ KỸ THUẬT - 281/547 PECC1 Dự án Nhiệt điện Mông Dương Khu vực nhà máy Số hạng mục mặt nhà máy 09.07-PC-00.07 Chương Triết lý vận hành (tầng nhà ĐKTT) Các yêu cầu trạng bị Yêu cầu bố trí thiết bị thông tin & mặt liên lạc Lối cáp vào Môi trường vận hành thiết bị tường bố trí riêng tủ nối dây trung gian cưỡng Tủ điều khiển độc lập (ACS) có cấp độ bảo vệ IP phù hợp Cáp vào tủ từ theo yêu cầu Cấp độ bảo vệ IP tủ tiêu chuẩn áp dụng Trạm khí nén 54 Không cần người điều khiển Phòng điều khiển chỗ trạm bơm dầu nhiên liệu 19 Không cần người điều khiển điện thoại treo tường Bố trí phòng riêng cho tủ thiết bị điều khiển Cáp vào tủ từ theo yêu cầu Có điều hoà không khí chỗ DCS IP44/NEMA 12 MMI IP42/NEMA 12 Phòng điều khiển chỗ hệ thống cấp than 17 Có người điều khiển điện thoại bàn Phòng tủ thiết bị điều khiển MMI bố trí riêng Cáp vào tủ từ theo yêu cầu Có điều hoà không khí chỗ IP30/NEMA Phòng điều khiển chỗ hệ thống sản xuất Hydro 21 Có người điều khiển điện thoại bàn Phòng tủ thiết bị điều khiển MMI bố trí riêng Cáp vào tủ từ theo yêu cầu Có điều hoà không khí chỗ DCS IP44/NEMA 12 MMI IP42/NEMA 12 Phòng điều khiển chỗ trạm nghiền đá vôi 11 Vận hành định kỳ cần điện thoại treo tường Phòng tủ thiết bị điều khiển bố trí riêng Cáp vào tủ từ theo yêu cầu Có điều hoà không khí chỗ THIẾT KẾ KỸ THUẬT - 282/547 DCS IP44/NEMA 12 MMI IP42/NEMA 12 PECC1 Dự án Nhiệt điện Mông Dương Chương Khu vực nhà máy Số hạng mục mặt nhà máy 09.07-PC-00.07 Triết lý vận hành Các yêu cầu trạng bị Yêu cầu bố trí thiết bị thông tin & mặt liên lạc Lối cáp vào Môi trường vận hành thiết bị Cấp độ bảo vệ IP tủ tiêu chuẩn áp dụng Trạm diesel dự phòng 29 Không có người điều khiển; Hệ thống đóng trọn điện thoại treo tường Cáp vào tủ từ theo yêu cầu Chỉ có thông gió cưỡng áp suất không khí dương DCS IP44/NEMA 12 MMI IP42/NEMA 12 Phòng điều khiển chỗ hệ thống xử lý nước ngọt, khử khoáng xử lý nước thải 10 người vận hành; giao tiếp MMI chỗ điện thoại bàn Phòng tủ thiết bị điều khiển MMI bố trí riêng Cáp vào tủ điện từ theo yêu cầu Có điều hoà không khí chỗ DCS IP44/NEMA 12 MMI IP42/NEMA 12 Phòng điều khiển chỗ trạm bơm nước làm mát 31 Không có người điều khiển điện thoại bàn Phòng tủ thiết bị điều khiển bố trí riêng Cáp vào tủ điện từ theo yêu cầu Có điều hoà không khí chỗ DCS IP44/NEMA 12 MMI IP42/NEMA 12 Phòng điều khiển chỗ hệ thống thải tro xỉ 24 người vận hành; giao tiếp MMI chỗ điện thoại bàn Phòng tủ thiết bịđiều khiển MMI bố trí riêng Cáp vào tủ điện từ theo yêu cầu Có điều hoà không khí chỗ DCS IP44/NEMA 12 MMI IP42/NEMA 12 THIẾT KẾ KỸ THUẬT - 283/547 PECC1 Dự án Nhiệt điện Mông Dương Chương 6.8.5 NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ VÀ VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG BẢO VỆ KHỐI TỔ MÁY 6.8.5.1 Nguyên lý bảo vệ toàn nhà máy Mỗi khối tổ máy (gồm lò hơi, tuabin/máy phát thiết bị phụ) trang bị hệ thống bảo vệ để ngắt thiết bị trường hợp điều kiện vận hành nguy hiểm xẩy thông số bảo vệ vượt giá trị cho phép Các hệ thống bảo vệ tổ máy có độ tin cậy cao để tránh lần ngắt sai sử dụng thêm tín hiệu dự phòng nhân đôi nhân ba Hệ thống bảo vệ khối tổ máy số & NMNĐ Mông Dương có đặc tính thiết kế sau: a Hệ thống cung cấp chức bảo vệ toàn diện kết hợp hệ thống phần cứng phần mềm nhằm giảm tối đa phụ thuộc vào người vận hành b Bảo vệ trình sản xuất gồm có chế độ vận hành tự động bảo vệ người giám sát, kể trường hợp giảm tải có cố ngắt thiết bị Hệ thống bảo vệ khối tổ máy tác động cắt thiết bị hai ba tín hiệu cần thiết xác định chắn với tính chuẩn xác tín hiệu c Các hệ thống bảo vệ thiết kế để đạt độ an toàn tối đa cho người thiết bị d Các hệ thống bảo vệ thiết kế để đạt độ tin cậy tính sẵn sàng cao e Các thiết kế chịu lỗi (fail safe) áp dụng cho toàn hệ thống, cho vận hành bình thường vận hành có cố; từ vận hành hệ thống bảo vệ tự động đến giao diện cấu chấp hành, nguồn cấp điện cấu khởi động thuỷ lực khí nén f Hệ thống bảo vệ có nguồn cấp điện đáng tin cậy có dự phòng cố cấp từ hệ thống điều khiển giám sát tích hợp (ICMS), UPS g Các hệ thống bảo vệ bảo đảm cho thiết bị dừng an toàn trường hợp tổ máy bị ngắt h Các thao tác vận hành hệ thống bảo vệ hoàn toàn độc lập với chức điều khiển i Tất tín hiệu ngắt, kể tín hiệu ngắt hệ thống phụ ICMS nối dây cứng j Ưu tiên sử dụng truyền tín hiệu khóa chuyển mạch cho hệ thống bảo vệ Điều cho phép hệ thống kiểm tra tính xác thực thiết bị đo lường trường Hệ thống bảo vệ cấp nguồn cho truyền tín hiệu k Tín hiệu đầu vào thiết bị trường thiết kế với điều kiện chịu lỗi Để đảm bảo độ an toàn tin cậy phép đo lường công nghệ, thiết bị trường dự phòng ba (ví dụ: áp suất buồng đốt) để sử dụng logic Trừ có báo động khẩn, không nên có liên kết ngắt không nên dùng phần mềm để cách ly thiết bị trường quan trọng vận hành THIẾT KẾ KỸ THUẬT – 284/547 PECC1 Dự án Nhiệt điện Mông Dương Chương l ICMS cung cấp nguyên nhân rõ ràng trình tự thông tin kiện phần cứng phần mềm m Không cố phận đơn dẫn đến nguy đặt máy móc người vào mối nguy hiểm Tất phần cứng như: xử lý, môđun vào/ra đường truyền liệu có dự phòng Mỗi xử lý kênh vào/ra có khả vận hành bảo vệ qui trình sản xuất Cả hai kênh bảo vệ vi xử lý môđun vào/ra hoạt động liên tục, so sánh kết chu trình xử lý Cả hai kênh card tín hiệu đầu vào đọc tín hiệu đầu vào từ trường so sánh hình ảnh đầu vào chúng với nhau; hai xử lý chạy phần mềm ứng dụng hai kênh card tín hiệu đầu ghi tín hiệuđầu so sánh hình ảnh đầu chúng với trước đưa thiết bị trường Nếu có không thống xẩy ra, hệ thống tìm kiếm xác định phận bị hỏng, cách ly tiếp tục hoạt động với phận dự phòng, phát báo động báo cáo hỏng hóc cho chương trình chẩn đoán lỗi tự động n Lỗi phần tử đơn lẻ hệ thống bảo vệ không cản trở việc bắt buộc ngừng an toàn tổ máy, không góp phần vào điều kiện bất thường không làm suy giảm hiệu suất hay tuổi thọ thiết bị o Hệ thống bảo vệ tín hiệu đầu vào/ra thiết kế vận hành điều kiện chịu lỗi (fail safe) giao diện cấu chấp hành nhằm điều tiết hư hỏng hệ thống bảo vệ, điện, khí thuỷ lực Để ngắt mạch điện, sử dụng nguyên lý “xông điện để ngắt” “cắt điện” khả thi p Các hệ thống bảo vệ quy trình công nghệ trang bị phần cứng để ngắt bảo vệ riêng biệt Hệ thống bảo vệ quy trình công nghệ sản xuất độc lập với chức điều khiển vận hành q Nhân viên vận hành cung cấp công tắc ngắt lò tay nối dây cứng chuyên dụng có khả ngắt độc lập trực tiếp lò Công tắc lắp đặt bàn điều khiển nối dây cứng phòng điều khiển r Thiết kế hệ thống bảo vệ tổng thể để hợp thiết kế khác cho chức bảo vệ tới hạn s Lò trang bị hệ thống bảo vệ sau: - Một hệ thống phụ ICMS thực chức quản lý vòi phun bảo vệ lò thiết bị phụ Để bảo vệ lò hơi, cần có tín hiệu để khẳng định chuẩn xác điều kiện ngắt trước hệ thống bảo vệ tác động - Hệ thống bảo vệ chống nổ buồng đốt trang bị gồm truyền tín hiệu tương tự dự phòng thuật toán lựa chọn 2/3 áp dụng t Các hệ thống bảo vệ tuabin: - Hệ thống liên động bảo vệ tuabin ngắt tuabin trường hợp điều kiện vận hành không an toàn (thông thường điều kiện: tốc độ điện, hỏng ổ chặn mòn, nhiệt độ xả cao, tổn thất chân không bình ngưng, áp lực dầu ổ trục thấp, công suất đảo chiều máy phát, ngắt tay, v.v.) Hệ thống THIẾT KẾ KỸ THUẬT – 285/547 PECC1 Dự án Nhiệt điện Mông Dương Chương bảo vệ tuabin có hệ thống bảo vệ cơriêng có hai cấu độc lập để ngắt tuabin điều kiện tốc độ - Thiết bị giám sát tuabin bao gồm phần tử điện tử để giám sát giai đoạn vận hành Hệ thống cung cấp thông tin quan trọng tuabin cho người vận hành hình hiển thị, vận tốc tuabin, độ lệch tâm trục, giãn nở, rung chấn trênh lệch, chuyển dịch đế thiết bị, nhiệt độ kim loại tuabin quan trọng, v.v - Một hệ thống bảo vệ chống vô nước để ngăn nước bão hoà từ nguồn như: gia nhiệt nước cấp, khử khí nước đọng đường ống ống xả đọng tuabin Hệ thống chống vô nước đóng van xả mở van thoát nước đọng phát mức nước cao gia nhiệt nước cấp, cách ly phía nước cấp phát mức nước cao u Hệ thống bảo vệ điện khối tổ máy cung cấp bảo vệ cho máy phát, biến ápchính, biến áp tổ máy biến áp kích từ dự phòng 02 kênh bảo vệ Các hệ thống độc lập với phần phần điện, rơ le bảo vệ hệ thống đặt tủ điện riêng nguồn điện hệ thống bố trí cho hai hệ thống bị tê liệt có cố nguồn v Các chức bảo vệ riêng lẻ hệ thống bảo vệ không cần nhân đôi, điều kiện hư hỏng thiết bị hai hệ thống phát Ví dụ, cố cuộn dây pha máy biến áp tổ máy phận bảo vệ so lệch hệ thống phát đồng thời phát phận bảo vệ dòng cuộn dây sơ cấp hệ thống w Việc ngắt thiết bị tiến hành sau: a) Sự cố lò ngắt lò, tuabin, máy phát b) Sự cố tuabin ngắt tuabin, máy phát c) Sự cố máy phát (trong phạm vi khu vực bảo vệ) ngắt tuabin, máy phát d) Nếu van rẽ nhánh tua bin không mở trường hợp (b) (c) lò ngắt e) Hệ thống bảo vệ điện khối tổ máy phát lỗi hệ thống truyền tải điện, ví dụ: bảo vệ thứ tự ngược pha cô lập tổ máy khỏi hệ thống truyền tải cách mở máy cắt sân phân phối 500kV 6.8.5.2 Bảo vệ điện khối tổ máy Các hệ thống bảo vệ điện tổ máy, bao gồm máy phát, biến áp máy phát biến áp kích thích, cung cấp đủ chức bảo vệ để phát bao quát cố hỏng hóc Trong chức bảo vệ có chức đặc biệt sau: a Bảo vệ máy phát: gồm bảo vệ thứ tự ngược pha, cố chạm đất stato máy phát, sai lệch pha máy phát, cố máy cắt đầu cựcmáy phát, cố chạm đất rôto (chỉ báo động) b Bảo vệ hệ thống kích từ máy phát: gồm bao sai lệch biến áp kích từ, dòng, cố điều chỉnh kích từ tự động (AER), nhiệt, nhiệt độ máy biến áp tăng cao, áp suất bình dầu tăng cao THIẾT KẾ KỸ THUẬT – 286/547 PECC1 Dự án Nhiệt điện Mông Dương Chương c Bảo vệ biến áp máy phát: lưu lượng dầu làm mát thấp, sai lệch, áp bình dầu, bảo vệ chạm đất có giới hạn cuộn dây sơ cấp, nhiệt độ máy biến áp tăng cao, vanan toàn xả áp d Bảo vệ máy biến áp tổ máy: gồm bảo vệ so lệch, dòng cuộn sơ cấp, áp bình dầu, cố chạm đất cuộn thứ cấp, nhiệt, nhiệt độ máy biến áp tăng cao, van an toàn xả áp 6.8.5.3 Các qui phạm an toàn phù hợp Các hệ thống bảo vệ lò tuabin tuân theo tiêu chuẩn sau: a Tiêu chuẩn NFPA 8502 (2004) "phòng chống nổ buồng đốt lò nhiều vòi phun", NFPA 8503 (2004) "các hệ thống nghiền nhiên liệu " b Hệ thống bảo vệ tuabin hoàn toàn tuân theo tiêu chuẩn: ANSI/ASME TDP-1-1985 sau - "Các thông lệ kiến nghị phòng chống hư hại nước cho tuabin sử dụng nhà máy điện" 6.8.5.4 Bảo vệ lò Xử lý chức buồng đốt lò yếu tố then chốt hệ thống xử lý trình nhà máy nhiệt điện Sự kiểm soát bảo vệ lò hay buồng đốt khỏi trạng thái không ổn định, liên động an toàn cho khởi động ngắt bình thường, ứng dụng an toàn lửa phối hợp hệ thống điều khiển tích hợp Hệ thống bảo vệ kiểm soát lò đáp ứng cấp chứng theo tiêu chuẩn sau nhà cấp hàng phải có đầy đủ hồ sơ chứng nhận: - NFPA - ISA S84.01 SIL3 trình bày tiêu chuẩn an toàn IEC 61508 Hệ thống hệ thống dựa việc dự phòng môđun hoá nhân ba độc lập(TMR) để cải thiện vận hành hệ thống việc cung cấp điều kiện khởi động, vận hành dừng vòi đốt thiết bị nhiên liệu kết hợp cách an toàn tin cậy cho trình đốt không đáp ứng đưa lệnh tắt vòi đốt xuất điều kiện không an toàn Logic điều khiển hệ thống phải độc lập cấu trúc điều khiển tự chuẩn đoán lỗi dự phòng 03 module để đảm bảo lỗi hệ thống nguyên nhân gây nên dừng khẩn cấp vòi đốt, ngăn ngừa lò bị cắt tự động logic BMPS nhân viên vận hành cắt tay Tất chế độ lỗi hệ thống thiết kế để lỗi phần tử (CPU, môđun vào/ra, nguồn cấp, đường truyền ) không gây cắt hệ thống cho phép hệ thống cách ly với lỗi tiếp tục cung cấp vận hành an toàn Lò trang bị nút dừng khẩn cấp tay Hệ thống bảo vệ lò trang bị thuật toán 2/3 dự phòng 03 môđun cho phần cứng phần mềm Tất môđun vận hành song song chế độ dự phòng nóng không chấp thuận Hệ thống thiết kế cắt từ vi xử lý, đường truyền liệu tới môđun vào/ra Nguồn cấp cho hệ thống bảo vệ lò trang bị cấu hình dự phòng đôi nguồn phải cấp từ 02 khác THIẾT KẾ KỸ THUẬT – 287/547 PECC1 Dự án Nhiệt điện Mông Dương Chương Việc bổ sung thay phần cứng hệ thống bảo vệ lò thực trực tuyến mà không dừng hệ thống điều chỉnh thông số vận hành Phần cứng phần mềm giống thiết lập cấu hình xem xét trực tuyến để không ảnh hưởng đến hoạt động nhiễu loạn hệ thống Hệ thống ngắt nhiên liệu chủ (MFT- Master Fuel Trip) Hệ thống điều khiển giám sát tích hợp có hệ thống phụ để thực chức ngắt nhiên liệu (MFT) Hệ thống sẽ có điều khiển dự phòng với nguồn điện riêng Các cuộn dây rơ le MFT công tắc lệch giám sát liên tục báo động có cố Các tiếp điểm ngắt rơle MFT nối trực tiếp đến thiết bị điều khiển dẫn động cuối Mỗi lò có 01 nút bấm ngừng khẩn cấp đặt bảng điều khiển nối dây cứng phòng điều khiển chính, nút bấm nối trực tiếp (nối cứng) đến rơle hệ thống MFT Các nút bấm sử dụng cho cố gặp trường hợp không lường trước giao tiếp người vận hành hệ thống điều khiển giám sát tích hợp không hoạt động Khi rơle MFT tác động để ngắt lò với hệ thống bảo vệ lò thực việc sau: a Gửi tín hiệu lệnh để cắt dòng nhiên liệu đưa vào buồng đốt cách ngừng/đóng máy cấp than, máy cấp đá vôi, cửa điều chỉnh (damper) đường cấp than, bơm dầu đốt lò, đóng van dầu đến vòi dầu/cắt điện đến mồi lửa b Bắt đầu thực quy trình thông thổi buồng đốt, sử dụng quạt gió sơ cấp/thứ cấp quạt khói thông gió tự nhiên c Ngăn ngừa việc khởi động lại lò xác định loại bỏ nguyên nhân gây ngắt việc thông thổi buồng đốt đạt yêu cầu thời gian qui định nhỏ d Thông báo cho nhân viên vận hành phòng điều khiển nguyên nhân dẫn đến ngừng lò Tất nguyên nhân ngắt lọc Các chức bảo vệ lò thiết bị phụ phải thực tự động hoàn toàn từ ICMS Các tín hiệu lệnh ngắt tác động trực tiếp vào phần tử ngắt thiết bị Hạn chế đến mức tối thiểu việc sử dụng rơle trung gian Hệ thống bảo vệ lò gửi tín hiệu lệnh để rơle ngắt nhiên liệu (MFT)tác động ngắt lò cảnh báo/chỉ dẫn thị lên hình, xẩy tình số tình tối thiểu nêu đây: Ấn nút bấm ngắt lò khẩn cấp bảng điều khiển nối dây cứng phòng điều khiển Dừng hai quạt khói Dừng hai quạt gió Áp suất buồng đốt cao, Áp suất buồng đốt thấp, THIẾT KẾ KỸ THUẬT – 288/547 PECC1 Dự án Nhiệt điện Mông Dương Chương Mức nước bao vượt cao (HH) Mức nước bao thấp (LL) Mất tín hiệu từ cảm biến lửa buồng đốt Khử bụi tĩnh điện bị ngắt Mất nguồn điện điều khiển hệ thống quản lý vòi đốt, Lỗi phần mềm điều khiển (logic) hệ thống quản lý vòi đốt, - Lưu lượng gió thấp - Tuabin/máy phát bị ngắt - Các rơle bảo vệ hệ thống phân phối điện trung hạ tác động - Bất kỳ điều kiện khác mà nhà chế tạo lò kiến nghị Hệ thống bảo vệ lò dự phòng điều khiển, môđun cấp nguồn đường truyền thông tin để lỗi phần tử hệ thống không dẫn đến cắt lò Thiết kế logic điều khiển hệ thống bảo lò thiết kế điều kiện làm việc chịu lỗi (fail safe) Bảo vệ chống nổ buồng đốt Hệ thống bảo vệ lò bao gồm hệ thống bảo vệ chống nổ buồng lửa, điều đặc biệt quan trọng lắp đặt hệ thống khử bụi túi phía đường khói lò Thông thường, cầnlắp đặt quạt khói lớn để thắng độ sụt áp lớn qua túi lọc (so với thiết bị khử bụi tĩnh điện) Các quạt khói lớn tiềm ẩn khả gây nổ buồng đốt đường ống dẫn khói Hệ thống bảo vệ chống nổ buồng đốt có hai mức tác động cho áp suất buồng lửa kiểm soát trạm điều khiển điều biến (trạm điều khiển gió khói) chức bảo vệ tích hợp trạm bảo vệ lò (trạm BMS) Hệ thống bảo vệ chống nổ buồng lửa bao gồm đủ chức từ đo (truyền tín hiệu) áp suất buồng lửa số liệu nhân ba, điều khiển điều chỉnh áp suất buồng đốt, mạch "tác động " rơle MFT nhanh chóng đóng cánh quạt gió trường hợp ngắt nhiên liệu dòng nhiên liệu đến lò bị ngừng, cánh quạt khói, cấu chấp hành kiểm soát đầu vào ra, kiểm soát bao quát lực hút dư quạt khói, v.v Các yêu cầu chức riêng hệ thống bảo vệ chống nổ buồng lửa: a Áp suất buồng lửa luôn trì giới hạn thiết kế lò, trừ trường hợp áp suất vượt giới hạn thời gian ngắn Những cố vượt kết điển hình việc áp suất buồng đốt nằm giới hạn tuyệt đối nhà chế tạo lò đưa b Điều khiển áp suất buồng đốt trì chế độ tự động có cố thiết bị (ví dụ: cố truyền tín hiệu) 6.8.5.5 Bảo vệ tuabin Mỗi khối tổ máy trang bị hệ thống bảo vệ tuabin Hệ thống hoạt động độc lập với hệ thống điều tốc-thuỷ lực kỹ thuật số-điện tử (D-EHG) Hệ thống gửi THIẾT KẾ KỸ THUẬT – 289/547 PECC1 Dự án Nhiệt điện Mông Dương Chương tín hiệu lệnh ngắt tuabin/máy phát phát điều kiện vận hành không an toàn tuabin/máy phát điều kiện vận hành Hệ thống bảo vệ tuabin gửi tín hiệu đóng van dừng chính, van khẩn cấp, van tiết lưu van chặn để chặn dòng đến cửa tuabin Khi liên động điện ngược thiết lậpthì máy phát cắt rơle MFT kích hoạt để ngắt lò (trường hợp hệ thống rẽ nhánh tuabin không sử dụng được) i) Các tín hiệu ngắt tuabin Hệ thống bảo vệ tuabin dẫn đến việc ngừng tuabin, bao gồm nhất: − Quá tốc độ điện − Sự cố ổ chặn mòn − Nhiệt độ đầu xả cao − Tổn thất chân không bình ngưng − Áp suất dầu ổ đỡ thấp − Thất thoát dầu thuỷ lực - Nút bấm ngắt tay chỗ cho tuabin (đặt cạnh tuabin/máy phát) − Vận hành nút bấm ngắt tuabin khẩn cấp bảng điều khiển nối dây cứng trong phòng điều khiển − Nhiệt độ nước đầu stato máy phát cao − Áp lực nước đầu vào stato máy phát thấp − Độ rung ổ trục tuabin máy phát cao − Mức dầu bình dầu thấp − Lò bị ngắt − Bất kỳ điều kiện khác mà nhà chế tạo tuabin/máy phát kiến nghị ii) Bảo vệ tốc tuabin Hệ thống bảo vệ tuabin bao gồm hệ thống bảo vệ riêng có hai cấuđộc lập để ngắt tuabin trường hợp xẩy tốc iii) Bảo vệ chống vô nước tuabin Hệ thống bảo vệ chống vô nước tuabin ngăn ngừa tuabin bị nước xâm thực từ nguồn sau: - Hệ thống - Hệ thống chèn tuabin - Hơi ngưng đọng tuabin - Bộ sấy nước cấp trích - Hệ thống nhiệt trung gian THIẾT KẾ KỸ THUẬT – 290/547 PECC1 Dự án Nhiệt điện Mông Dương Chương Hệ thống điều khiển giám sát ngăn chống vô nước tuabin cung cấp chức bảo vệ tuabin tự động từ hư hỏng thuộc phần khí nước vào tuabin ngưng đọng bên tuabin Hệ thống bảo vệ chống vô nước tuabin có dẫn nhiệt độ kim loại tuabin, vị trí van, trạng thái công tắc hành trình trạm điều khiển tự động/bằng tay thị hình TFT-LCD iv) Các tủ điện phần cứng hệ thống bảo vệ tuabin Các tủ thiết bị hệ thống bảo vệ tuabin trang bị lắp đặt phòng thiết bịtại nhà điều khiển trung tâm Các tủ sản xuất với cấp độ bảo vệ IP55 (theo tiêu chuẩn AS1939) bố trí cung cấp đủ thông gió/làm mát bên tủ Cáp nối từ trường nối thẳng đến tủ v) Thiết bị giám sát tuabin (TSI-Turbine Supervisory Instruments) Các thiết bị đo lường làm nhiệm vụ giám sát tuabin/máy phát loại vi xử lý có chức cài đặt, thuận tiện bảo dưỡng tự chuẩn đoán lỗi Các tín hiệu đầu hệ thống giám sát tuabin có giá trị 4-20mA giao diện với hệ thống bảo vệ tuabin Các thiết bị đo lường giám sát tuabinthường xuyên đo thông số trạng thái khác tuabin Khi tuabin có cố, hệ thống TSI có giúp đỡ nhân viên vận hành nhận biết làm sáng tỏ vấn đề xẩy để tăng thêm tính sẵn sàng tuabin Những thông số liệt kế giám sát tín hiệu truyền đến phòng điều khiển để điều khiển cảnh báo Tuabin/máy phát lắp đặt thiết bị đo lường chỗ để đảm bảo yêu cầu khởi động vận hành dừng khối tổ máy, chi tiết sau: - Độ rung gối trục - Độ giãn vi sai - Sai lệch dọc trục - Độ lệch tâm - Vị trí rôto - Giãn nở than tuabin - Tốc độ tuabin - Bộ điều tốc vị trí van điều khiển - Góc pha rung - Tốc độ roto tốc độ để liên động với quay trục tuabin Hệ thống giám sát tốc độ sử dụng để giám sát tốc độ tuabin đưa tín hiệu nguy hiểm cho việc dừng tuabin THIẾT KẾ KỸ THUẬT – 291/547 PECC1 Dự án Nhiệt điện Mông Dương Chương Phòng điều khiển 281 THIẾT KẾ KỸ THUẬT – 1/547 PECC1 ... 01 đồng hồ đo áp suất 6.8. 1.14.8 Tiêu chí thiết kế CEMS đáp ứng tất yêu cầu quan có thẩm quyền điều kiện cho phép không khí 6.8. 1.16 Hệ thống quản lý tình trạng thiết bị 6.8. 1.15.1 Tổng quan Mục... tác” giải thích MMI giao diện tất van, truyền động thiết bị khác 6.8. 1.2.2 Yêu cầu đặc biệt Hệ thống điều khiển giám sát tích hợp (ICMS) dự án NMNĐ Mông Dương đáp ứng yêu cầu đặc biệt sau: a Một... khiển giám sát tích hợp (ICMS) bao gồm phần cứng phần mềm có kiểu phép tích hợp đầy đủ hệ thống điều khiển độc lập hệ thống vào hệ thống điều khiển giám sát tích hợp (ICMS) THIẾT KẾ KỸ THUẬT -