李留安,王明臣,鄒述玉,姜玉峰
(科右前旗宏灃水力發(fā)電廠,內蒙古 烏蘭浩特 137400)
科右前旗宏灃水力發(fā)電廠坐落在內蒙古興安盟境內,隸屬于察爾森水庫,總裝機容量4×3 200 kW。機組測溫系統(tǒng)原來有兩套裝置:1)由1只銅熱電阻(分度號為G)和1臺溫度指示調節(jié)儀(簡稱調節(jié)儀)XCZ—112組成,作為發(fā)電機軸瓦溫度監(jiān)視,軸瓦溫度升高作用于報警,軸瓦溫度過熱作用于停機。單機共有9套這種裝置。2)由20只銅熱電阻(分度號為G)和1臺溫度指示儀(簡稱調節(jié)儀)XCZ—102組成,并通過2只SHK—1型舌簧開關切換各測點,來監(jiān)視定子軸瓦及冷熱風的溫度。這種測溫系統(tǒng)有以下3個缺點:測量值誤差大;XCZ—112、XCZ—102 抗干擾能力較差 ;XCZ—112、XCZ—102故障率高。
鑒于以上缺點,宏灃水電廠于1998年對測溫系統(tǒng)進行了改造,采用集成溫度傳感器AD590和XLSC—32型溫度巡檢儀組成新測溫系統(tǒng),能夠滿足水電廠對溫度測量精確度的要求。由于AD590及XLSC—32型溫度巡檢儀抗干擾能力強,可避免或削弱電磁場的干擾,提高了測量值的準確度,完全可以避免因干擾的影響造成的誤報警或誤停機。
XLSC—32型巡檢測控儀,可監(jiān)控32個測點,滿足電廠對測點數(shù)量的要求,它可以與上位計算機通信,即時或定點對各測點溫度值監(jiān)視或打印。有兩路控制輸出,一路作為溫度升高報警,另一路作為溫度過熱作用于停機。這兩路控制點接入機組的PLC輸入模塊,作為輸入信號。
經(jīng)過改造后這幾年的運行,雖然測溫系統(tǒng)一直運行安全、可靠,但 PLC軸溫控制程序存在較大設計缺陷,對發(fā)電機的安全運行構成較大威脅,需對該段程序進行修改。
XLSC—32型溫度巡檢儀有2個獨立繼電器,一個作用于發(fā)信號,一個作用于事故停機過程。該巡檢儀有一個特點,在通電后,巡檢儀有一個自檢過程,將使其2個繼電器都動作(大約3 s),以檢查繼電器是否正常。當時,考慮到新的測溫系統(tǒng)增加了一個電源控制開關,運行人員在起機過程中可能由于疏忽忘投該開關,而起機時投該開關會由于巡檢儀的自檢過程而使發(fā)電機事故繼電器動作,發(fā)電機執(zhí)行事故停機程序,這在起機時是不允許的。為此在軸溫過熱前增加了一個條件:出口開關投入302。但存在的問題更多:1)由于302的增加,會使發(fā)電機從起機到并網(wǎng)這段時間失去軸溫過熱保護,這是非常危險的。2)增加302只能使發(fā)電機在起機到并網(wǎng)這段時間不受測溫巡檢儀通斷電的影響,而并網(wǎng)后仍然受到測溫巡檢儀自檢的限制。3)由于廠用電備自投裝置不好使,一旦發(fā)電期間廠用電由于非事故短時消失,再來電時也會由于巡檢儀自檢而使發(fā)電機事故停機,對發(fā)電機和出口斷路器造成極大的沖擊。4)由于誤碰使測溫電源開關跳開,發(fā)電機失去軸溫保護,這時為使軸溫保護投入,必須停機,這既極大地浪費水資源,又增加了運行人員的工作強度,而且對于電力調度也是不允許的。鑒于以上缺點,對該段程序進行修改。
對PLC程序的修改一定要針對電廠的實際運行狀況。對于測溫這段程序存在的缺陷,如果只把出口開關投入302這個條件取消,只要測溫巡檢儀的繼電器動作,開接點閉合就執(zhí)行軸溫過熱事故停機過程??墒峭ㄟ^對程序分析得出,拿掉302只能解決問題1,而且會造成新的問題,比如只要投入測溫電源開關,不論機組處于靜止或轉動狀態(tài),機組都要執(zhí)行事故停機程序,發(fā)出軸溫過熱和軸溫升高信號。綜合考慮,認為在程序中再啟用一個時間繼電器T20,該時間繼電器靠測溫巡檢儀的軸溫過熱繼電器啟動,其動作時間按躲過測溫巡檢儀的自檢時間設定,這樣由于巡檢儀的自檢時間小于T20的動作時間,因此自檢時不能啟動H000,也就不能啟動停機程序和發(fā)出軸溫過熱信號。而當機組不論處于起機過程還是處于并網(wǎng)狀態(tài),一旦出現(xiàn)真正的過熱情況時,由于過熱這種情況不可能出現(xiàn)了馬上就消失,存在時間一旦大于3 s,就能夠啟動時間繼電器T20,也就能啟動停機程序和發(fā)出軸溫過熱信號。這樣就能使機組在任何時候都受到軸溫保護,不受測溫巡檢儀的自檢制約,在任何時候都可以拉開或合上測溫電源開關。
對程序進行修改后,將達到以下效果:1)增大了機組軸溫的保護范圍,程序修改后將能使機組全程受到軸溫保護。2)解除了測溫電源開關拉合限制,程序修改后,測溫電源開關可以隨意拉合。3)解決了由于廠用電備自投裝置不好使,用電因非事故短時消失再來電時也會由于巡檢儀自檢而使發(fā)電機事故停機,對發(fā)電機和出口斷路器造成極大的沖擊這個問題。4)此時不必停機,程序修改后,只要再把電源合上即可。
程序修改后也存在一個新問題,就是軸溫過熱繼電器動作到實際執(zhí)行停機程序之間有一個3 s的延時,也就是說事故停機整個過程延長了3 s,這對機組產(chǎn)生的危害是可以忽略不計,因為溫度參數(shù)是一個連續(xù)變化的參數(shù),而不是突變參數(shù),這3 s延時不會影響保護效果,而且電廠的事故停機過程大概為90 s,相對于這3 s也是可以忽略的。