摘要：

近年來，隨著發電機組容量增大，參數提高，機組主保護控制系統誤動作對電網安全和電廠經濟性的影響相應增大。大多數大機組將爐膛安全監控系統(FSSS)設計為DCS的子控制系統，其中MFT是FSSS的核心部分。MFT包括DCS軟邏輯跳閘回路與后備硬跳閘回路兩部分，MFT后備硬跳閘回路同時接受DCS軟邏輯跳閘信號與手動跳閘信號，因此可在FSSS控制器故障失效或緊急情況下手動停爐，直接切斷燃料。MFT硬跳閘回路可設計為正邏輯和反邏輯2種方式。為防止保護誤動和拒動，設計2個多觸點手動MFT按鈕，當2個按鈕同時按下后，硬跳閘回路才會動作。

一、跳閘回路

大機組采用的MFT控制方案如圖1所示。DCS將采集的參數及聯鎖信號送至MFT跳閘邏輯進行判斷，一旦輸人信號滿足鍋爐跳閘條件，則觸發MFT動作，切斷燃料。為確保保護功能的可靠性，采用2路同時控制設備保護動作方式，一路由DCS保護控制邏輯直接動作設備;另一路由DCS輸出MFT繼電器組通過硬跳閘回路動作設備。另外，在緊急情況下由手動方式動作硬跳閘回路。

MFT硬跳閘回路的供電電源可以取用DCS電源或采用獨立電源。DCS輸出MFT繼電器組由DCS觸發，其繼電器觸點與MFT硬跳閘回路連接。DCS輸出MFT繼電器采用3取2的連接方案(圖2、圖3)。MFT跳閘繼電器組由硬跳閘回路觸發，其繼電器觸點直接與就地設備控制回路連接。DCS輸出MFT繼電器組和MFT跳閘繼電器組均可以選擇帶電或失電動作。

二、正負邏輯的選擇

MFT硬跳閘回路具有直接MFT跳閘繼電器、DCS輸出MFT繼電器和被控設備3種動作方式。若動作方式為帶電動作，則為MFT硬跳閘回路正邏輯設計，反之為MFT硬跳閘回路負邏輯設計。

采用MFT硬跳閘回路正邏輯設計，手動MFT按鈕觸點與DCS輸出MFT繼電器觸點并聯，2個手動MFT按鈕觸點串聯，DCS輸出MFT動作信號至3個MFT動作繼電器，將每個繼電器觸點構成3取2動作回路，其可選擇帶電或失電動作。DCS電源失去后，MFT硬跳閘回路動作取決于DCS輸出MFT繼電器采用的動作方式(帶電或失電)。若采用帶電動作方式MFT硬跳閘回路直流電源失去，跳閘繼電器不會產生誤動作。但是，當MFT硬跳閘回路失電或故障產生繼電器拒動時，可通過DCS發出MFT指令跳閘相關設備，但是MFT指令輸出時延取決于DCS控制器的運算速度和DCS網絡傳輸速率。MFT硬跳閘回路采用負邏輯設計，手動MFT按鈕觸點與DCS輸出MFT繼電器觸點串聯，2個手動MFT按鈕的觸點并聯，DCS輸出MFT繼電器采用3取2方式，其可選擇帶電或失電動作，MFT硬跳閘回路繼電器長期帶電。DCS電源失去后，MFT硬跳閘回路動作取決于DCS輸出MFT繼電器采用的帶電或失電動作方式。MFT硬跳閘回路直流電源失去繼電器將立即動作。

MFT硬跳閘回路采用正邏輯設計可以避免電源失去時造成的MFT誤動作，并且DCS輸出MFT繼電器采用帶電動作方式，因此MFT硬跳閘回路電源或DCS電源失去均不會導致MFT誤動。DCS電源失去時，可通過手動方式跳閘;若MFT硬跳閘回路失電，可通過DCS控制邏輯跳閘。但是，如果MFT硬跳閘回路電源與DCS電源同時失去則MFT拒動。

MFT硬跳閘回路采用負邏輯設計且DCS輸出MFT繼電器采用失電動作方式，MFT硬跳閘回路電源或DCS電源失去均會導致MFT誤動作，這種設計避免了電源失去造成的MFT拒動。MFT硬跳閘回路失去電源且DCS電源未失去或者DCS輸出MFT繼電器機柜失電，可通過DCS控制邏輯跳閘。

為了避免電源失去造成MFT拒動，MFT硬跳閘回路應采用負邏輯設計;為了防止DCS輸出MFT繼電器失電導致的MFT誤動，DCS輸出MFT繼電器可采用帶電動作，增加DCS輸出MFT繼電器失電報警功能;設置DCS總電源監視繼電器(失電動作)進行報警輸出。利用MFT硬跳閘回路正邏輯的防MFT誤動作特性，將MFT硬跳閘回路正邏輯設計用于基于負邏輯設計的MFT硬跳閘回路中(圖4)。將MFT硬跳閘回路分為2個子回路，分別采用DCS電源和獨立電源。2個子回路均按負邏輯設計，并配置相同的跳閘繼電器組。若跳閘繼電器觸點閉合使就地設備動作，則將2個回路跳閘繼電器的常閉觸點串聯;如果跳閘繼電器觸點斷開使就地設備動作，則將2個回路跳閘繼電器的常開觸點并聯。因此，只有當2個回路跳閘繼電器組都動作時，才會觸發就地設備跳閘。2個手動跳閘按鈕分別接人2個子回路。在DCS輸出MFT繼電器組的繼電器1、繼電器2中各取1副觸點串聯接人2個子回路，取另一副觸點與繼電器3的觸點并聯后串聯接人另一個子回路。其中，任意2個繼電器動作都會使2個子回路同時斷電動作。該設計方案在DCS電源和獨立電源失去任何1個時，不會造成MFT誤動作。當2路電源均失去時，則觸發MFT硬跳閘回路動作，避免了MFT拒動。DCS失電后DCS輸出MFT繼電器組動作將觸發MFT硬跳閘回路動作，獨立電源失去時僅使其子回路動作，不會造成MFT誤動作，此時由DCS電源子回路實現跳閘。因此，在確保MFT不拒動的前提下，降低了MFT誤動的可能性。

三、獨立電源

對于將失去DCS電源作為MFT動作的條件，直接采用DCS電源作為MFT硬跳閘回路電源并按負邏輯設計即可滿足要求。只有失去DCS電源后不立即MFT動作的情況下，MFT硬跳閘回路才需要設計獨立電源。因此，MFT硬跳閘回路采用獨立電源供電時，DCS輸出MFT繼電器應選擇帶電動作方式。實際應用中，獨立的MFT硬跳閘回路電源除采用直流電源外，也可采用交流電源。電源為雙路冗余配置，交流電源的主備電源切換是通過接觸器機械切換，切換時間較長，對于負邏輯設計的MFT硬跳閘回路在電源切換時易導致跳閘繼電器的誤動作。因此，負邏輯設計的MFT硬跳閘回路不應采用交流電源。

四、手動MFT按鈕

對于負邏輯設計的MFT硬跳閘回路可不采用將手動MFT作為軟邏輯跳閘條件。但是，當MFT硬跳閘回路采用正邏輯和獨立電源設計時，如果MFT硬跳閘回路電源失去則手動MFT無效，對此必須將手動MFT作為MFT軟邏輯跳閘條件。為確保手動MFT信號可靠，至少設置2路觸點信號。手動MFT作為應急跳閘手段，應以防止拒動為設計目標。在設計中，雙手動MFT按鈕設計可防止誤動，每個按鈕以多觸點設計可防止拒動，但是觸點連接方式卻有所不同。在實際應用中3種正邏輯手動MFT按鈕觸點連接方式見圖5。正常情況下，3種連接方式均滿足2個按鈕同時按下MFT動作的要求。但是，由圖5(a)可見，只要任1對觸點接觸不良，則MFT拒動;由圖5(b)可見，并聯的2路各有1副觸點接觸不良才會造成MFT拒動;第3種連接方式(圖5)與第2種連接方式(圖5(b))相比，在第l個按鈕出口將上、下層通路短接，這樣只有3副以上的觸點接觸不良才會引起MFT拒動。因此，采用第3種連接方式可以大大降低MFT拒動的可能性。2種負邏輯手動MFT按鈕觸點連接方式見圖6。正常情況下2種連接方式均滿足同時按下2個按鈕MFT動作的要求。但是，第1種連接方式(圖6(a))只要有1副觸點未斷開，將導致MFT拒動。第2種連接方式(圖6(b))，每個按鈕只要各有1副觸點斷開，MFT動作。因此，第2種接線方式可以更好地防止拒動。

五、結論

(1)在對典型的正、負邏輯設計的MFT硬跳閘回路進行分析的基礎上，提出了一種具有2個子回路的MFT硬跳閘回路，并采用獨立電源和DCS電源的MFT硬跳閘回路設計方案，重新設計了手動跳閘按鈕和DCS輸出MFT繼電器3取2動作方式。該方案在確保MFT不拒動的前提下，降低了MFT誤動的可能性。

(2)將DCS電源失去作為MFT動作條件時，可直接采用DCS電源作為MFT硬跳閘回路電源，并按負邏輯設計。采用DCS電源的MFT硬跳閘回路不應采用正邏輯設計。

(3)當MFT硬跳閘回路采用正邏輯和獨立電源設計時，必須將手動MFT作為MFT軟邏輯跳閘條件，以防在MFT硬跳閘回路電源失去后MFT拒動。

(4)手動MFT按鈕觸點采用正確的連接方式可以大幅降低MFT的拒動概率。

總結

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