〔摘 要〕 分析了對(duì)襄樊電廠300MW機(jī)組ETS保護(hù)系統(tǒng)的電源設(shè)計(jì)存在的問題,提出并落實(shí)了技術(shù)整 改方案,保證了機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行,提高了發(fā)電經(jīng)濟(jì)效益。
湖北襄樊電廠(4×300 MW)汽輪機(jī)ETS危急遮斷保護(hù)系統(tǒng),內(nèi)部邏輯采用日本三菱公司FX2系列超緊湊單元可編程控制器(PLC)實(shí)現(xiàn),取代了傳統(tǒng)的繼電器邏輯,為了提高可靠性、安全性,還采用了雙PLC結(jié)構(gòu),雙PLC的熱工電源部分設(shè)計(jì)為雙重雙回路聯(lián)切方式:主、副電源分別取自1,2號(hào)電源柜,1,2號(hào)電源柜內(nèi)電源均由本機(jī)組廠用電380 V保安A段和UPS電源聯(lián)鎖切換后提供,ETS主、副2路電源之間又設(shè)計(jì)了失電聯(lián)鎖切換回路。ETS的電源回路如圖1所示。
2號(hào)機(jī)組運(yùn)行過程中,其廠用電380 V保安A段在廠用電切換過程中失電,該段母線上的熱工ETS保護(hù)系統(tǒng)工作電源掉電,備用電源UPS雖然切換成功,但AST電磁閥已失電泄壓,汽機(jī)主汽門已關(guān)閉,機(jī)組跳閘停運(yùn),熱工SOE歷史追憶記錄無保護(hù)動(dòng)作記錄。類似事件10天內(nèi)發(fā)生了2次。
1 ETS保護(hù)系統(tǒng)雙路電源切換存在的問題
在本次2號(hào)機(jī)組停運(yùn)前,熱工人員對(duì)ETS保護(hù)電源進(jìn)行切換試驗(yàn),當(dāng)斷開ETS柜內(nèi)副電源開關(guān)時(shí),汽輪機(jī)主汽門關(guān)閉,聯(lián)跳鍋爐、發(fā)電機(jī),初步判定電源切換回路存在問題,在機(jī)組停運(yùn)后進(jìn)一步進(jìn)行如下試驗(yàn):
(1) 安排ETS 保護(hù)系統(tǒng)由主電源供電,副電源備用,在ETS保護(hù)柜面板上手動(dòng)斷開主電源開關(guān),汽輪機(jī)發(fā)跳閘信號(hào);安排ETS保護(hù)系統(tǒng)由副電源供電,主電源備用,在ETS保護(hù)柜面板上手動(dòng)斷開副電源開關(guān),汽輪機(jī)發(fā)跳閘信號(hào)。
(2) 恢復(fù)正常供電方式后,在ETS保護(hù)柜上級(jí)的1號(hào)熱工電源柜或2號(hào)熱工電源柜內(nèi)斷開保安A段、UPS電源的其中一路電源開關(guān),均引起汽輪機(jī)跳閘信號(hào)報(bào)警。
(3) 熱工1,2號(hào)電源柜內(nèi)電源由保安A段供電,UPS為備用,由電氣人員斷開380 V保安A段電源,均立即引起汽機(jī)跳閘。
根據(jù)上述現(xiàn)象,熱工人員首先對(duì)ETS保護(hù)柜內(nèi)4只危急遮斷電磁閥的電源回路進(jìn)行了查線,發(fā)現(xiàn)安裝單位并沒有按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行接線。 原設(shè)計(jì)接線為:20-1/AST及20-3/AST 2只并聯(lián)電磁閥由主電源供電;20-2/AST及20-4/AST 2只并聯(lián)電磁閥由副電源供電。而現(xiàn)場實(shí)際接線卻為主電源帶20-1/AST及20-2/AST 2只串聯(lián)的電磁閥;副電源帶20-3/AST及20-4/AST 2只串聯(lián)的電磁閥。實(shí)際接線的后果是:當(dāng)ETS保護(hù)柜失去任一路電源時(shí),會(huì)引起兩只串聯(lián)電磁閥失電,造成油路泄壓,汽輪機(jī)跳閘。熱工人員按設(shè)計(jì)圖恢復(fù)接線,再進(jìn)行A、B項(xiàng)電源切換試驗(yàn),沒有出現(xiàn)汽輪機(jī)跳閘報(bào)警信號(hào),但進(jìn)行C項(xiàng)試驗(yàn),仍有汽輪機(jī)跳閘報(bào)警信號(hào)。
分析認(rèn)為,當(dāng)380 V保安電源跳閘失電后,由于熱工1號(hào)(2號(hào))電源柜內(nèi)的雙電源切換繼電器切換時(shí)間超過50 ms,躲不過ETS電磁閥動(dòng)作切換時(shí)間,致使電磁閥失電,油路泄壓,主汽門關(guān)閉跳機(jī)。試驗(yàn)證明,ETS保護(hù)裝置及其AST控制裝置的供電電源在切換可靠性上不能滿足要求,存在著跳機(jī)的事故隱患,必須采取可靠的技術(shù)整改措施,提高設(shè)備供電可靠性。 2 ETS保護(hù)電源技術(shù)整改方案
ETS保護(hù)電源技術(shù)整改方案如下:
(1) 考慮到電氣側(cè)UPS供電可靠性高,ETS保護(hù)系統(tǒng)采用的又是可靠性、安全性很高的雙PLC結(jié)構(gòu),因此,決定簡化重復(fù)的雙電源聯(lián)切回路;即ETS保護(hù)系統(tǒng)主電源直接取自1號(hào)熱控電源柜內(nèi)廠用電380 V保安A段空氣開關(guān)輸出端,副電源取自2號(hào)熱控電源柜內(nèi)UPS電源空氣開關(guān)輸出端。
(2) 為消除主、副電源切換時(shí)引起4只危急遮斷電磁閥瞬間失電而引起停機(jī)的隱患,決定取消ETS柜內(nèi)主、副電源切換回路,主、副電源直接對(duì)各自負(fù)載的AST電磁閥供電。
(3) 為消除ETS系統(tǒng)的雙PLC的公用電源干擾抑制器出現(xiàn)故障時(shí)引起雙PLC同時(shí)失電跳機(jī)的隱患,取消公用電源干擾抑制器。
3 技術(shù)整改方案的實(shí)施
(1) 整改后的ETS保護(hù)裝置電源回路如圖2。
(2) 在CRT及控制屏上增加“ETS主(副)電源失電”報(bào)警信號(hào)光字牌,當(dāng)ETS系統(tǒng)失去一路電源后,信號(hào)報(bào)警提醒工作人員盡快處理。
(3) 修改程序。硬接線技術(shù)整改實(shí)施后,機(jī)組掛閘進(jìn)行ETS電源模擬切換試驗(yàn),主副電源同時(shí)供電,機(jī)組掛閘,當(dāng)斷開其中一路電源時(shí),機(jī)組正常,但送上該路電源時(shí),發(fā)主汽門關(guān)閉信號(hào)報(bào)警,檢查發(fā)現(xiàn)是由于2YV電磁閥帶電引起一次安全油泄壓所致,造成2YV帶電的根本原因是PLC內(nèi)部程序因沒有根據(jù)硬接線的變化而進(jìn)行相應(yīng)修改。程序修改后再次試驗(yàn)正常。 圖2 整改后的ETS保護(hù)裝置電源回路
4 整改后運(yùn)行效果
經(jīng)過2年多的運(yùn)行試驗(yàn)證明,4臺(tái)機(jī)組ETS電源改造較原設(shè)計(jì)更具可靠性、先進(jìn)性,保護(hù)誤動(dòng)跳機(jī)事故隱患已根除。實(shí)踐證明,在供電電源已經(jīng)相對(duì)可靠的情況下,熱工ETS雙PLC系統(tǒng)各自采取單獨(dú)供電方式,能夠減少雙冗余設(shè)備相互之間電氣故障的干擾影響,能夠提高設(shè)備運(yùn)行可靠性。