主變空載冷卻供水增壓泵主備用切換邏輯優(yōu)化淺析

任 鑫，蔣君操，王康樂(lè)，唐夏雨，龐希斌

（國(guó)網(wǎng)新源湖南黑麋峰抽水蓄能有限公司，湖南 長(zhǎng)沙410213）

1 概述

黑麋峰電廠主變空載冷卻供排水系統(tǒng)是根據(jù)變壓器在空載運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生熱量少，需要冷卻水量少，并將主變壓器冷卻水排到機(jī)組尾水管進(jìn)行重復(fù)利用而設(shè)置的冷卻系統(tǒng)。近年來(lái)隨著電力產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展，抽水蓄能機(jī)組運(yùn)行越來(lái)越頻繁，當(dāng)前主變壓器空載供水增壓泵的運(yùn)行方式已不滿足電網(wǎng)需求，故需對(duì)主變?cè)鰤罕弥鱾溆们袚Q邏輯進(jìn)行優(yōu)化，保證變壓器運(yùn)行穩(wěn)定，提升設(shè)備總體安全性。

2 邏輯優(yōu)化原因分析

目前黑麋峰電廠主變壓器空載供水增壓泵主備用是根據(jù)增壓泵運(yùn)行時(shí)間來(lái)進(jìn)行切換：即主用增壓泵在啟動(dòng)運(yùn)行后，需連續(xù)運(yùn)行滿24 h后，主備用才進(jìn)行切換。如主用增壓泵運(yùn)行時(shí)間未滿24 h即停泵，則計(jì)時(shí)清零，下次啟動(dòng)時(shí)主用增壓泵重新開(kāi)始計(jì)時(shí)。由于目前機(jī)組運(yùn)行頻率增大，每臺(tái)機(jī)組每天均需啟動(dòng)2～3次，導(dǎo)致備用增壓泵一直無(wú)法切換為主用，故需對(duì)主變?cè)鰤罕弥鱾溆们袚Q邏輯進(jìn)行優(yōu)化。

3 問(wèn)題分析

（1）在抽水蓄能機(jī)組運(yùn)行頻率較小時(shí)，機(jī)組日啟動(dòng)次數(shù)均0.5臺(tái)次，即單臺(tái)機(jī)組48 h會(huì)啟動(dòng)1次（黑麋峰電廠共安裝4臺(tái)機(jī)組），主變壓器空載供水增壓泵主備用切換優(yōu)化前的邏輯滿足機(jī)組運(yùn)行方式的需要。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行頻率增大以后，日啟動(dòng)次數(shù)均2.5臺(tái)次，主用增壓泵在啟動(dòng)運(yùn)行后，需連續(xù)運(yùn)行滿24 h后，主備用才進(jìn)行切換。如主用增壓泵運(yùn)行時(shí)間未滿24 h即停泵，則計(jì)時(shí)清零，下次啟動(dòng)時(shí)主用增壓泵重新開(kāi)始計(jì)時(shí)。由于機(jī)組啟動(dòng)頻繁，增壓泵運(yùn)行時(shí)間在運(yùn)行未滿24 h之前就清零，導(dǎo)致其中1臺(tái)增壓泵持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，不滿足當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行方式的需要。

（2）主變壓器空載供水增壓泵單臺(tái)泵長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，可能會(huì)導(dǎo)致增壓泵電機(jī)過(guò)熱，發(fā)生電機(jī)燒毀、絕緣降低等異常情況，減短增壓泵壽命。

（3）單臺(tái)泵長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行導(dǎo)致泵出現(xiàn)缺陷的幾率大大增加，運(yùn)維人員維護(hù)設(shè)備任務(wù)增大，增加設(shè)備維護(hù)運(yùn)營(yíng)成本。

（4）主變壓器在未檢修時(shí)一直處于運(yùn)行狀態(tài)，需要冷卻系統(tǒng)對(duì)絕緣油進(jìn)行冷卻，而主變壓器空載供水增壓泵是冷卻系統(tǒng)中必不可少的設(shè)備，也是保證提供冷卻水流量的供水設(shè)備。增壓泵若出現(xiàn)故障，將會(huì)影響主變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行，如主變壓器油溫持續(xù)增高，可能導(dǎo)致跳開(kāi)上級(jí)開(kāi)關(guān)，發(fā)生設(shè)備事故。

綜上所述，主變壓器空載供水增壓泵是黑麋峰電廠運(yùn)行必不可少的設(shè)備，伴隨著電力產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步，為適應(yīng)其運(yùn)行方式，應(yīng)對(duì)主變壓器空載供水增壓泵主備用切換邏輯進(jìn)行優(yōu)化，保證電網(wǎng)、設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。

4 邏輯優(yōu)化處理建議

針對(duì)目前我廠主變?cè)鰤罕脤?shí)際運(yùn)行狀況，建議將主變?cè)鰤罕弥鱾溆们袚Q方式由按運(yùn)行時(shí)間切換修改為按運(yùn)行時(shí)間或按啟動(dòng)次數(shù)進(jìn)行輪換，即增加主用增壓泵在運(yùn)行時(shí)收到監(jiān)控遠(yuǎn)方停止令后，主備用泵輪換1次，具體實(shí)施步驟如下（以1號(hào)主變壓器增壓泵為例）：

（1）將1號(hào)主變壓器增壓泵PLC程序進(jìn)行備份。

（2）對(duì)1號(hào)主變壓器增壓泵主備用切換邏輯進(jìn)行修改，在PLC控制主程序的“網(wǎng)絡(luò)21”與“網(wǎng)絡(luò)25”程序段內(nèi)分別增加“遠(yuǎn)方切除中間信號(hào)”點(diǎn)，詳見(jiàn)圖1～圖4。

（3）在機(jī)組停機(jī)狀態(tài)下，手動(dòng)啟動(dòng)1號(hào)機(jī)1號(hào)技術(shù)供水泵，確保1號(hào)主變壓器冷卻用水。

圖1 修改前1號(hào)泵切換2號(hào)泵為主用邏輯

圖2 修改后1號(hào)泵切換2號(hào)泵為主用邏輯

圖3 修改前2號(hào)泵切換1號(hào)泵為主用邏輯

圖4 修改后2號(hào)泵切換1號(hào)泵為主用邏輯

（4）將1號(hào)、2號(hào)增壓泵控制方式切至手動(dòng)方式。

（5）將修改編譯好的1號(hào)主變壓器增壓泵程序下載至主變?cè)鰤罕每刂葡銹LC內(nèi)，并運(yùn)行PLC程序。

（6）將1號(hào)增壓泵控制方式切至自動(dòng)方式，再將2號(hào)增壓泵控制方式切至自動(dòng)方式。

（7）在1號(hào)主變壓器增壓泵控制箱內(nèi)，模擬監(jiān)控遠(yuǎn)方發(fā)令啟動(dòng)增壓泵，檢查1號(hào)增壓泵是否正常啟動(dòng)運(yùn)行。

（8）在1號(hào)主變壓器增壓泵控制箱內(nèi)，模擬監(jiān)控遠(yuǎn)方發(fā)令停止增壓泵，檢查1號(hào)增壓泵是否正常停泵。

（9）在1號(hào)主變壓器增壓泵控制箱內(nèi)，模擬監(jiān)控遠(yuǎn)方發(fā)令啟動(dòng)增壓泵，檢查2號(hào)增壓泵是否輪換為主用并正常啟動(dòng)運(yùn)行。

（10）在1號(hào)主變壓器增壓泵控制箱內(nèi)，模擬監(jiān)控遠(yuǎn)方發(fā)令停止增壓泵，檢查2號(hào)增壓泵是否正常停泵。

（11）在1號(hào)主變壓器增壓泵控制箱內(nèi)，模擬監(jiān)控遠(yuǎn)方發(fā)令啟動(dòng)增壓泵，檢查1號(hào)增壓泵是否輪換為主用并正常啟動(dòng)運(yùn)行。

（12）手動(dòng)停止1號(hào)機(jī)1號(hào)技術(shù)供水泵，檢查1號(hào)主變冷卻器冷卻水流量正常。

5 風(fēng)險(xiǎn)分析與注意事項(xiàng)

（1）程序修改前，需對(duì)增壓泵原程序進(jìn)行備份并保存好。

程序修改后，在下載至PLC之前，需對(duì)修改后的程序進(jìn)行編譯，確保修改后的程序無(wú)錯(cuò)誤。

（2）在將修改后的程序下載至PLC后，需將PLC置運(yùn)行狀態(tài)。

（3）在進(jìn)行增壓泵模擬試驗(yàn)前，需啟動(dòng)技術(shù)供水泵，保證主變冷卻用水。在試驗(yàn)時(shí)，需時(shí)刻關(guān)注主變溫度，如發(fā)現(xiàn)主變溫度突升，則立即停止試驗(yàn)，檢查主變溫度突升原因并立即進(jìn)行處理。

（4）試驗(yàn)完成后，需將主變?cè)鰤罕眉凹夹g(shù)供水泵控制方式切至初始方式。

6 結(jié)語(yǔ)

修改后的主變壓器空載供水增壓泵主備用切換邏輯應(yīng)能滿足單泵單次連續(xù)運(yùn)行24 h自動(dòng)切換備泵為主泵運(yùn)行，或是主用泵運(yùn)行時(shí)收到監(jiān)控遠(yuǎn)方停止令后切換備泵為主泵，增壓泵主備用輪換無(wú)異常。