大唐國際臨汾熱電熱控電源配置分析

張 強(qiáng)

（山西大唐國際臨汾熱電有限責(zé)任公司,山西 臨汾 041000）

1 前言

熱控電源裝置是保證機(jī)組DCS系統(tǒng)、DEH系統(tǒng)、TSI系統(tǒng)、ETS系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、FSSS系統(tǒng)和其他自動(dòng)調(diào)節(jié)和保護(hù)裝置的根本，是關(guān)系到機(jī)組安全運(yùn)行的重要設(shè)備，熱控電源裝置一旦發(fā)生故障，將會(huì)給機(jī)組的安全運(yùn)行造成重大的隱患，直接影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益。本文主要介紹了山西大唐國際臨汾熱電有限責(zé)任公司1號(hào)機(jī)組熱控電源在經(jīng)歷了幾次問題處理之后的技術(shù)改進(jìn)，以便給大家提供參考和交流。

2 山西大唐國際臨汾熱電有限責(zé)任公司1號(hào)機(jī)組熱控電源設(shè)計(jì)方案

1號(hào)機(jī)組主要的熱控電源原設(shè)計(jì)為三個(gè)熱控總電源柜，分別為熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）、熱控220VAC總電源柜（10BLK02）和單元機(jī)組電源柜（10CKK01）。熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）一路來源為1號(hào)機(jī)UPS電源饋線柜（即繼保大UPS），另一路來源為1號(hào)機(jī)事故保安段MCC（10BMA13.A01），兩路電源通過電源自動(dòng)切換裝置進(jìn)行自動(dòng)切換。熱控220VAC總電源柜（10BLK02）一路來源為1號(hào)機(jī)事故保安段MCC（10BMA13.C01），另一路來源為1號(hào)機(jī)鍋爐動(dòng)力中心A段電源柜（10BFC05.C01）（即鍋爐PC-A段）。兩路電源通過電源自動(dòng)切換裝置進(jìn)行自動(dòng)切換。

單元機(jī)組電源柜兩路來源為：一路來自1號(hào)機(jī)事故保安段，另一路來自1號(hào)機(jī)交流不停電電源饋線柜，與熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）來源相同。兩路電源同時(shí)供電，不存在切換問題。

3 熱控電源配置改進(jìn)過程。

在原設(shè)計(jì)中，熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）主路為繼保UPS，輔路為事故保安段；熱控220VAC總電源柜（10BLK02）主路為鍋爐PC段，輔路為事故保安段。這種電源冗余配置的設(shè)計(jì)就是為了當(dāng)其中一路電源由于異常失去的時(shí)候，電源出口能快速的切換到另一路電源來源而使得現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備保持原狀不發(fā)生任何改變。這樣就要求對(duì)電源的配置非常的清楚，要求電源切換裝置可靠，并且對(duì)電源切換裝置的切換時(shí)間非常的清楚。

3.1 電源切換裝置介紹

我廠1號(hào)機(jī)組熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）使用的熱控電源切換裝置為ASCO 7000系列ATS自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)。ATS為雙投型，電磁激勵(lì)、機(jī)械保持結(jié)構(gòu)，具有電氣/機(jī)械雙重互鎖功能；轉(zhuǎn)換時(shí)間不大于100ms；且僅有“正常電源”和“應(yīng)急電源”兩個(gè)位置。ATS的控制回路為微處理器式，并且各種參數(shù)均在現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)可調(diào)。

3.2 電源切換裝置切換時(shí)間試驗(yàn)及熱控電源設(shè)計(jì)配置驗(yàn)證

當(dāng)電源切換裝置發(fā)生切換時(shí)，切換時(shí)間的長短直接影響運(yùn)行機(jī)組的設(shè)備是否可能產(chǎn)生停運(yùn)的危險(xiǎn)。例如熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）下帶有汽機(jī)ETS控制柜。ETS控制柜為ATS1、AST3供電。如果電源切換不成功，或切換時(shí)間較長則會(huì)導(dǎo)致AST1和AST3失電從而使EH油路打通，若此時(shí)AST2或AST4有任意一個(gè)開關(guān)失電，則汽輪機(jī)失去EH油跳閘。所以對(duì)電源切換裝置切換時(shí)間必須做到萬無一失。

2013年6月5日，我們做了1號(hào)機(jī)熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）、熱控220VAC總電源柜（10BLK02）電源切換裝置的切換試驗(yàn)，并記錄了切換時(shí)間。此次試驗(yàn)為了我們了解不同切換方式下電源切換裝置的切換時(shí)間提供了重要數(shù)據(jù)支持。

3.2.1 試驗(yàn)一：電源切換時(shí)間驗(yàn)證

（1）進(jìn)行熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）的電源切換，切換方法為手動(dòng)旋轉(zhuǎn)ASCO 7000面板上的試驗(yàn)切換開關(guān)，電源由常用電源切換到備用電源，可以看到切換時(shí)間為26ms。

（2）由備用電源切換到常用電源，切換方法是斷開常用電源后然后投上常用電源利用切換裝置自動(dòng)回切的設(shè)計(jì)試驗(yàn)?？梢钥吹?，切換裝置自動(dòng)回切的時(shí)間為27ms，與切換時(shí)間基本相同。

（3）手動(dòng)捅熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）的常用電源的開關(guān)（左側(cè)電源），使常用電源失電，則切換裝置自動(dòng)切換至備用電源。切換時(shí)間為327ms。

（4）進(jìn)行熱控220VAC總電源柜（10BLK02）的電源切換試驗(yàn)，切換方法為運(yùn)行人員斷開鍋爐PC電源，使電源自動(dòng)切換。試驗(yàn)結(jié)果切換時(shí)間為320ms。

（5）進(jìn)行熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）切換試驗(yàn)觀察機(jī)爐電磁閥柜和儀表柜的電源失電情況（如下圖所示）.試驗(yàn)結(jié)果中雖然鍋爐電磁閥柜有317ms的失電情況，但只是面板常用電源的指示燈閃爍一下而未進(jìn)行電源切換。

熱控220VAC總電源柜（10BLK02）的電源備切主

1）由此可以看出手動(dòng)旋轉(zhuǎn)電源柜面板上的切換旋鈕時(shí)，時(shí)間基本為30ms左右，可達(dá)到無擾切換，手動(dòng)斷開一路電源的開關(guān)時(shí)然后自動(dòng)切電源時(shí)則時(shí)間為300ms以上，可能導(dǎo)致失電情況發(fā)生。

2）由運(yùn)行人員斷開熱控220VAC總電源柜（10BLK02）上口的鍋爐PC電源后，切換時(shí)間為320ms，機(jī)側(cè)儀表失電，由此可知此次切換可導(dǎo)致斷電。

3.2.2 熱控電源主備驗(yàn)證及對(duì)機(jī)組設(shè)備的影響

2013年6月21日再次做1號(hào)機(jī)熱控電源切換試驗(yàn)。

繼保專業(yè)人員與發(fā)電部專工在6.3米繼保UPS室拉掉繼保UPS至熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）的電源，這時(shí)熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）的電源面板上備用電源正常指示燈熄滅。同時(shí)拉掉繼保UPS至熱控DCS電源，各操作員站、歷史站、工程師站均無異常。

然后將繼保UPS至熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）的電源恢復(fù)后，1號(hào)柜備用電源正常的指示燈變亮。發(fā)電部專工到0米保安段配電室拉掉保安段2至熱控220VAC總電源柜（10BLK02）的電源后，熱控220VAC總電源柜（10BLK02）備用電源正常指示燈熄滅，當(dāng)恢復(fù)供電后，備用電源正常指示燈變亮。拉掉保安段1至熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）的電源后（時(shí)間 17:16:00），熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）的電源切換裝置切換至備用電源。

整個(gè)電源切換試驗(yàn)結(jié)果可有以下現(xiàn)象：

1）當(dāng)繼保UPS至熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）的電源消失后，電源不發(fā)生切換。

2）6月21日 17:15:24，當(dāng)切斷保安段2至熱控電源時(shí)，熱控220VAC總電源柜（10BLK02）備用電源正常指示燈熄滅，當(dāng)恢復(fù)供電后，備用電源正常指示燈變亮。

3）6月21日 17:16;00，當(dāng)保安段至熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）的電源消失后，電源發(fā)生切換?；旧铣槠嬷归T與高排逆止門由開到關(guān)變位，但電源切換完成后，抽汽逆止門與高排逆止門恢復(fù)至開位，關(guān)閉時(shí)間很短。但是四抽逆止門手動(dòng)打開時(shí)，時(shí)間比其他的要長，約為3～5秒左右。

查看DCS報(bào)警信息可知：

①17:16:00，一、二、三段抽汽逆止閥到達(dá)關(guān)到位狀態(tài)，汽機(jī)電磁閥柜進(jìn)線第一路電源消失，汽機(jī)儀表220VAC電源柜電源消失，ASP1變位出現(xiàn)，說明AST1/AST2失電，可知AST1/AST2由1號(hào)熱控柜帶，AST3/AST4由2號(hào)熱控柜帶；

②17:16:01，一、二、三段抽汽逆止閥出現(xiàn)開到位狀態(tài)，四段抽氣逆止閥1、四段抽氣逆止閥2出現(xiàn)開到位狀態(tài)，說明四段抽氣逆止門1、2都未完全關(guān)閉又重新打開

③17:16:15，高排逆止門仍在未出現(xiàn)關(guān)到位狀態(tài)的情況下出現(xiàn)開到位狀態(tài)，說明高排逆止門未完全關(guān)閉，但重新回到開到位用了15秒，關(guān)閉多少未知。

通過整個(gè)實(shí)驗(yàn)可得以下結(jié)論：

1號(hào)機(jī)熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）主路電源為保安段電源供電，備用電源為繼保UPS供電。

熱控220VAC總電源柜（10BLK02）主路電源為鍋爐PC電源供電，備用電源為保安段供電。

汽機(jī)電磁閥柜的主路電源由熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）供電，備用電源由熱控220VAC總電源柜（10BLK02）供電

鍋爐電磁閥柜的主路電源由熱控220VAC總電源柜（10BLK02）供電，備用電源由熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）供電。

3.2.3 熱控電源改進(jìn)

按照設(shè)計(jì)原則，熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）主路電源應(yīng)由繼保UPS帶，所以在1號(hào)機(jī)B修期間，將熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）主路電源與備用路電源進(jìn)行了交換，變?yōu)橹髀窞槔^保UPS，備用電源為事故保安段。

4 總結(jié)

通過多次電源切換試驗(yàn)，使我們最終了解了熱控電源的系統(tǒng)配置、電源切換裝置的特性及切換參數(shù)，為我們機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行提供了重要的依據(jù)。也為我們以后進(jìn)行電源切換時(shí)的操作提供了技術(shù)支撐。本次試驗(yàn)最重要的是產(chǎn)生了安全效益，有了安全效益才能有經(jīng)濟(jì)效益。

[1]中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):火力發(fā)電廠熱工電源及氣源系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程.(DL/T5455-2012)[S].

[2]火力發(fā)電廠熱工儀表及控制裝置技術(shù)監(jiān)督規(guī)定[S].

[3]火力發(fā)電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)檢修運(yùn)行維護(hù)規(guī)程.DL T774-2004[S].