ABB勵(lì)磁系統(tǒng)冷卻電源回路優(yōu)化改造

邱永剛

（大唐黃島發(fā)電有限責(zé)任公司，山東 青島 266500）

0 引言

黃島發(fā)電公司4號(hào)機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)整流橋冷卻系統(tǒng)工作電源切換繼電器故障，導(dǎo)致全部整流橋冷卻電源失去，整流橋冷卻系統(tǒng)故障保護(hù)動(dòng)作，勵(lì)磁系統(tǒng)跳閘，機(jī)組聯(lián)跳。該勵(lì)磁系統(tǒng)由ABB公司提供。因黃島發(fā)電公司三期發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)也采用ABB公司產(chǎn)品，為保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，針對(duì)此次事故對(duì)其電源回路進(jìn)行了詳細(xì)核查，確定是否也存在整流橋冷卻器主、備電源切換回路不完善的安全隱患。

1 勵(lì)磁系統(tǒng)問題

1.1 檢查發(fā)現(xiàn)的問題

黃島發(fā)電公司5號(hào)、6號(hào)機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)均由ABB公司提供，型號(hào)為UNITROL5000，整流橋冷卻系統(tǒng)與4號(hào)機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)完全一致，工作、備用電源切換繼電器輸出接點(diǎn)回路也采用兩對(duì)接點(diǎn)并接后為冷卻系統(tǒng)提供電源。

1）勵(lì)磁系統(tǒng)有5個(gè)功率柜，正常運(yùn)行中有10臺(tái)冷卻風(fēng)扇運(yùn)行，冷卻電源的總電流為12.7 A，因電源切換繼電器1對(duì)接點(diǎn)容量不夠，采用2對(duì)接點(diǎn)并聯(lián)以提高接點(diǎn)容量，其中1對(duì)繼電器接點(diǎn)額定容量為10 A。繼電器在運(yùn)行時(shí)，如果繼電器接點(diǎn)接觸電阻不一致，2對(duì)觸點(diǎn)就會(huì)存在分流不均現(xiàn)象，有可能導(dǎo)致其中一回路超過額定電流運(yùn)行，繼而發(fā)生回路過熱，接點(diǎn)開路，全部電流轉(zhuǎn)移到另一接點(diǎn)上，另一接點(diǎn)也會(huì)因過載相繼熔斷。

2）整流橋冷卻系統(tǒng)主、備電源失壓切換功能依賴的電壓監(jiān)視繼電器也接于電源切換繼電器的來電側(cè)（繼電器上口），當(dāng)電源切換繼電器故障導(dǎo)致輸出電源失去時(shí)，不能起到監(jiān)視電源的作用，備用電源不能自動(dòng)切換，引起冷卻器電源失去。

3）ABB勵(lì)磁系統(tǒng)兩套調(diào)節(jié)器未完全獨(dú)立，存在部分公用回路及元器件，如24 V供電系統(tǒng)、開入開出系統(tǒng)等。

1.2 暴露出的問題

冷卻系統(tǒng)使用二次繼電器接點(diǎn)接通一次電源回路，導(dǎo)致接點(diǎn)容量不足，易燒毀。

冷卻系統(tǒng)電源監(jiān)視回路監(jiān)測(cè)點(diǎn)不能完全反映冷卻系統(tǒng)電源掉電情況。

冷卻系統(tǒng)電源切換回路須經(jīng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器主機(jī)4對(duì)開入量、2對(duì)開出量、外回路2只電壓繼電器、2只雙位置繼電器控制，回路復(fù)雜，易出問題。

兩套調(diào)節(jié)器未完全獨(dú)立，部分公用回路及元器件，在設(shè)備運(yùn)行特別是運(yùn)行中消缺時(shí)，形成安全隱患。

2 針對(duì)設(shè)計(jì)缺陷采取的整改措施

2.1 臨時(shí)措施

增加設(shè)備巡檢次數(shù)，由原來每天巡檢2次，增加為每天巡檢3次，增加的1次為晚上值班人員的巡檢，特別強(qiáng)調(diào)每次巡檢時(shí)需對(duì)切換接點(diǎn)進(jìn)行測(cè)溫。

做好測(cè)溫記錄，并對(duì)每個(gè)測(cè)溫結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，觀察有無溫度變化。

一旦發(fā)現(xiàn)溫度異?，F(xiàn)象，立即手動(dòng)切換至備用電源工作。

2.2 黃島發(fā)電公司改造方案

取消勵(lì)磁冷卻系統(tǒng)工作/備用電源切換回路，由原工作/備用電源切換后同時(shí)供工作風(fēng)機(jī)、備用風(fēng)機(jī)使用方式更改為由工作電源（勵(lì)磁自用電）供工作風(fēng)機(jī)使用，備用電源（廠用電）供備用風(fēng)機(jī)使用方式。

原電源監(jiān)視回路作為報(bào)警信號(hào)保留，以監(jiān)視備用電源的可靠性。

原K15、K16繼電器電源切換輸出回路拆除，但保留其他接線（避免修改調(diào)節(jié)器程序）?；芈犯脑旌笫疽鈭D如圖1所示。

圖1 黃島發(fā)電公司勵(lì)磁系統(tǒng)冷卻電源回路改造示意圖

2.3 ABB公司改造方案

原K15、K16繼電器不再直接接通功率柜風(fēng)機(jī)動(dòng)力電源，改由接點(diǎn)容量更大的K17、K18接觸器接通風(fēng)機(jī)動(dòng)力電源，其中K17、K18接觸器分別由原K15、K16繼電器控制，將原有的兩路電源監(jiān)視回路由K15、K16繼電器上端移至 K17、K18接觸器上端，并在電源切換后新增一電源監(jiān)視點(diǎn)。回路改造后示意圖如圖2所示。

圖2 ABB公司勵(lì)磁系統(tǒng)冷卻電源回路改造硬件示意圖

2.4 方案對(duì)比

2.4.1 ABB公司勵(lì)磁冷卻回路改造方案存在的問題

新增的電源切換接觸器使用了同一控制電源，易發(fā)生同時(shí)掉電的情況，雖然此24 V電源由雙路供電，但這也是ABB勵(lì)磁的一大弊病。24 V電源穩(wěn)壓裝置雖然是雙套配置，但兩套穩(wěn)壓電源輸出并接給調(diào)節(jié)器及開關(guān)量板、部分控制回路供電，當(dāng)發(fā)生任一24 V回路或設(shè)備短路故障時(shí)，導(dǎo)致兩套調(diào)節(jié)器均無法工作的問題，所以改造工作應(yīng)注意盡量精簡(jiǎn)24 V系統(tǒng)，減少故障點(diǎn)。

新增的K17、K18及原有的K15、K16均無互相閉鎖硬回路，若輸入調(diào)節(jié)器的繼電器動(dòng)作信號(hào)接點(diǎn)接觸不良，可能發(fā)生兩只切換繼電器同時(shí)動(dòng)作的情況，導(dǎo)致兩路電源短路，引發(fā)其他事故。

此方案需修改勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的程序，需程序修改費(fèi)用及廠家現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)費(fèi)，且程序修改后需做勵(lì)磁系統(tǒng)全套試驗(yàn)，發(fā)電機(jī)空轉(zhuǎn)損耗大。

2.4.2 黃島發(fā)電公司改造方案優(yōu)點(diǎn)

改造后功率柜風(fēng)機(jī)電源回路不再經(jīng)接點(diǎn)切換，且工作電源及備用電源無短路可能，并分別設(shè)有監(jiān)視回路，確保了風(fēng)機(jī)電源的可靠性。同時(shí)，改造盡量精簡(jiǎn)了該勵(lì)磁系統(tǒng)24 V控制電源的使用，減少了因24 V系統(tǒng)短路造成勵(lì)磁系統(tǒng)停機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)，而且回路改造不需修改調(diào)節(jié)器程序，不需做勵(lì)磁系統(tǒng)全套試驗(yàn)，節(jié)約了改造資金。

3 結(jié)語

對(duì)兩種方案對(duì)比后，認(rèn)為ABB公司方案繁瑣，增加多個(gè)故障點(diǎn)，不利于機(jī)組的安全運(yùn)行，而黃島發(fā)電公司的改造方案在回路安全性及可靠性上優(yōu)于ABB廠家方案，回路簡(jiǎn)化，又可滿足風(fēng)機(jī)電源安全可靠性的需求。