單元控制室

集中布置值班人員監視控制單元機組運行直接需要的監控裝置的建築物。是單元制機組的控制中心、值班員進行監視操作以保證機組安全、經濟運行的場所稱為單元控制室。

基本介紹

• 中文名：單元控制室
• 外文名： unit control room;
• 所屬領域：電力術語

大型火電機組單元控制室布置

單 元 控制 室 是電 廠 的監視 控制中 心,匯 集 有各種控制 和 監測設 備,以 便 運行人員 能高效 準 確地 完 成 工 作 任務:(1 ) 監 視 電 廠 的 運行狀 態,並根據需 要 進 行 必 要的 調 整 和 操 作;(2 ) 機 組 啟 停過 程 中,監視 和 執 行 各 種 設備 和 系統 的 啟 停操作;( 3 )電廠 異 常 工 況下 進 行緊 急 事 故處 理。

單元控制室設計基本思想

單元 控制 室 的 設 計,一 是要 考慮 防止 因 設計不 當 而 引發的 事故,二 要 使 運行人員能早 期 發 現和 排除事 故,力 求 人一 機 之 間 信 息 聯繫 的 暢通。另外,應 為運行人 員 提 供舒 適 的運行環 境,以 提高作 業 情緒 和 效 率,為此,單 元 控制 室 的 設 計 思想是:

·人 優 先的 思 想在 設 計 單 元 控制 室 人 機接 口 裝 置 時,應 以 力求 減少錯 誤 的 判 斷與操作為 目 標。

·統 一 設 計,整 體 規 劃單元控 制 室 的儀表 控 制裝 置 與 周 圍 的 照 明、空調、建築裝演等 是 一 個有機 的整 體。所以 必 須明 確控 制室 在 人一 機 器 一 環境 這 一 體 系 中所承擔 的任務 和 必 須 具 備的條件,進 行整體規 劃,統 一設計。

·完好機 能的體現帶 顯 示 器CR T的小 型 化操作台、大 屏 幕 顯 示器 以 及先 進 的人 機 界 面設計,將體 現 單 元 控 制室完好的 機能。

·緊 湊、簡 潔、秩序 化緊 湊、小型化 的 單 元 控制 室設計,有 利 於 降低造價。儀 表 和 控 制 設 備的 大 量減 少,布 置 排列有序,軟體 簡 潔 和 智 能 化 使 運行人員能 通 過 顯示 迅速 作 出 判 斷 和 預 測,以形 成 正 確決 策 和 操作。

單元控制室布置方案

國內大 機 組 的 單 元 控制 室 布 置,一 般都採用一 機 一 控 或兩 機 一 控的 布 置 方 案。

一 機 一 控布 置 方案 的 優 點 是 運行中 兩 台機 組不 會 相互 乾 擾,有 利 於 運 行 組 織 和 施工組織。缺點是 工 程 投 資 高;公用 系 統 的監 控 裝 置不 易布置。

兩 機 一 控布 置 方案的 優 點是 可 以 節省 投 資,兩 台 機 組 及公用 系 統 的 控制都在 一 個 單元 控 制室內,便 於 人員 調 度 和 運 行 中 兩 台機 組 的運行 人員相互 支持 和 交 流;缺 點是運行過 程中 兩 台機 組 的運 行 人 員 可能 會 相 互乾 擾,但 采 用分 散 控制系 統D C S的C R T控制台作為 人 機接 口 後,這 一 影響基 本 上可 忽 略。近 年 來 均 推 薦兩 機 一 控 的布 置 方案。

人機接口方案

傳 統 儀 錶盤 的作用 日 趨萎 縮,常 規 儀 表 的裝設 數 量 日 益 減 少,取 而 代 之的是 以 操 作 員 工 作 站的C R T為中 心 的 新 型人 機接 口 裝 置。它具 有豐富的圖形、編 程及人 機 對 話 功能,滿足 了 電 廠 監視控制 簡 便 和 實 時 性高的 要 求。

( 1 ) 全 CRT 方 案

采 用D C S的CR T/ 鍵盤 實現 整 個 機 組 的 運 行管 理 己 證 明 是 目 前提高機 組 控制 水 平 的 一 種 基 本模 式。

新方案考慮 每台機 組 設 置6台C R T控制 台,設少量 的操作 開 關,後面 布 置 輔 助 盤,上 設 閉路電 視、顯 示 儀表、報 警 裝 置。此方 案單 元 控制 室面 積 大 幅 度 減 少( 由 約4 0 0m²時 減 為2 5 0m²時 左右 ),布 置 靈活,土 建、照 明、空調 費 用均可降低。

雖 然 C R T 控制台在 設計上 最大 限 度地 考 慮 了適應人 的生 理要求,但 由 於 控制 台本 身 固有 的缺陷 和 照 明配 合 不 當 產 生 的 負 作 用帶 來 了 以下 問題:

·控 制 台上的C R T 是固定的,人 眼 與 屏 幕 很近,運行人員改 變 坐 姿時,C R T上顯 示 內 容的 可讀性會 受 到 觀 察角 度 的限制。

·受 照 明 的 影 響,C R T屏 幕 可 能 會 產 生眩光,影 響最小 的觀 察角度,造成 顯 示 內 容 可 讀性下 降;眩 光 影響時,會造成誤 讀 或誤 判 而且 容 易引 起 生 理 和心理 疲 勞。

·若 畫 面 內 容 組 織 不當,顯 示 項 目 過多,色彩 搭 配 不當,畫 面上 數 據刷 新速 度 過 快,均會加重 對視覺 的 不良影 響。

綜 上 所 述,運 行 人員長 期監視C R T 將會 引 起視覺 疲勞,導 致 監視注 意力分散,對 新 出 現 的信息 反 應 變 慢,判 斷 遲 鈍。

（2）大螢幕顯示器加 C R T 方案

大 屏 幕 顯 示器 與C R T相 結合構 成 了 新 型 的 機組 運行 管 理中 心,具 有 以下 優 點:

·大 屏 幕 顯 示 器 面積大,能減輕 視 覺疲勞;通 過結合 與 合 理 分 工( 如大 屏 幕 顯示 廠級 概貌,C R T顯示 報 警等數 據 類 信 息 ),可 減 少 畫 面 切 換和 數 據 搜尋 以 及對上 層畫 面和 數 據進 行 記 憶,降低 了誤 操 作 的 機率。

·減少常規 監 視 控制 設備。顯示 畫 面 開 闊清晰,可取 消 常規指示 表 和 聲 光報警 光 字牌。多 媒體技術 和 窗 口 技術 也 將 為取 消 爐膛 火焰 和 汽 包 水位 工 業電視創造 條件。

·生 產 過程 的 圖形形 狀 和 信 息量 受到C R T 解析度 的 限 制。目 前圖 形 顯示 比 例 為4 : 3。大 屏 幕顯 示可 克 服 限 制,其 形 狀 可據 圖 形 的 布 局 而 調整。顯 示 窗 口 可 放大或縮小,體現 了 充 分 的靈活性 及可 靠性。本 方案 每 台 機 組 的D C S 人機 接 口 由 2塊 大 螢幕 顯 示器 和4台C R T組成,再設1 塊 輔助盤,構成一 個 高 可靠 性、高 效能的 機 組 監 視 控制中 心。

取消常規監控盤的可能性及措施

D C S以 其現代化 監視和控 制手段逐步 取 代常規監 視控 制盤 己 是勢 在 必 行。

( 1 )取消 常 規 監 控 盤 的 可 能 性

D C S控制 的分 散 以 及 采 取 了 冗餘 和 容錯技 術措 施,保 證 了 系 統的 可 靠性。

D C S是可恢 復 系 統,其平均維修 時間 短,提高 了 系 統的 利 用 率。維護方 便,提高 了 系 統的 可利用率。

D C S 還 具有 下 層獨 立控制 站 自 動 調 節、順序控 制 和 聯鎖 保 護 功 能。

綜 上所 述,采 用D C S 後取 消常 規控制盤是 完全可 行、可 信 的。

( 2 ) 采 取 的 相應 措 施

電 廠 常 規 儀表 和 控 制設 備 裝 設原 則應為:當D C S 因 故 障 而 導 致 失 去 顯示 和 操作 功能時,應 保證 安 全停 機。

建 議 新建 工 程 的 緊急操作 開 關、顯 示 儀表 和報警窗作如 下 配 置:

·應急操 作 開 關:主 燃料、汽 機、發 電 機變壓器 組 斷路器及 主 勵磁機磁 場開 關緊 急 跳 閘 等;

·顯 示 儀 表:發電 機功率 及 頻率、高 壓 廠變6 k V A 段及 B段 母 線 電 壓、主 汽壓 力 及溫度等;

·信 號報 警窗

熱 控、電 氣擬各 設2 0 個信 號報警窗。

在全C R T人 機接 口 方案中,每 台 機 組 考慮 設定2塊 輔助盤 ( 電 氣 和 熱 控 各 一 塊 ),其 上 布 置信 號報 警 窗、工 業電視、顯 示 儀表;緊 急操作 開關 則布 置 在C R T 操 作 台 上。

在大 屏 幕 加C R T 人 機 接 口 方 案 中,當 大 屏 幕與 多 媒 體技 術 相 結 合 時,把 工 業 電視納入 大 螢幕,每 台 機 組 設1 塊輔 助 盤。

取消常規控制盤,簡 化常 規儀表和 常 規 操作設 備 對設計、運行 管 理提 出 了 更 高的 要 求。應 採用 現 代 化運 行 管 理 模 式,使簡化常 規儀表和 控制設 備 的方 案建 立 在 穩 妥的 基 礎上。