李繼忠
(安徽阜陽華潤電力有限公司,安徽阜陽236158)
裝機容量為600MW的2臺水氫氫機組(東方電機有限公司制造),400V機側(cè)電動機控制中心(Motor Control Center,MCC),共計12臺雙電源自動切換開關(guān),均為各自區(qū)域的負荷中心電源,帶有內(nèi)冷水泵、潤滑油輸送泵、給煤機、磨煤機油站、熱控電源等重要負荷。正常情況下,當(dāng)MCC段Ⅰ路電源失去時,將自動切換到Ⅱ路,以保證MCC段供電的可靠性,如切換失敗,將引起上述重要負荷失去電源,從而引發(fā)設(shè)備異常、跳機等嚴重后果;因此,必須保障MCC電源自動切換斷路器的可靠性。
近幾年來,MCC自動切換失敗故障多次發(fā)生,由于控制回路始終沒有圖紙(機組安裝后接線圖、原理圖均丟失),只能依據(jù)常規(guī)處理方法應(yīng)付,缺陷消除比較困難且時間長、效率低。為了擺脫這種被動局面,采取根據(jù)實際接線繪制接線圖、原理圖,再消缺的方法,對發(fā)電廠生產(chǎn)現(xiàn)場處理類似問題具有較強的借鑒意義。
斷路器為進口設(shè)備,額定電流為630A,額定電壓為400V,電源進線分別來自400VPCⅠ段和400VPCⅡ段(見圖1)。PC表示動力配電柜。
根據(jù)控制回路實際接線現(xiàn)狀,繪出整個控制回路二次元件接線端子及編號如圖2所示。
圖1 自動切換斷路器本體及原理圖
圖2 斷路器控制回路實際接線圖
從圖2可知,部分元件接線端子編號不詳(安裝時未加或接頭過熱變色無法看清),無法判斷二次線走向,如根據(jù)線號繪出二次線走向圖,則難以實現(xiàn);因此,需將元件上的二次線解開,使用萬用表一根根檢測出兩端的方法來確定二次線走向。然后確定二次元件各接線端子上二次線的走向,并在空白紙上將圖2中的二次元件連接起來,最后構(gòu)成一個完整的回路。此法雖比較繁瑣,但可一次性準確無誤地判定二次線走向。連接完成后的原理圖較凌亂,故依據(jù)常規(guī)控制原理圖[2]整理后得到圖3所示的自動切換斷路器原始控制原理圖。
圖3 自動切換斷路器原始控制原理圖
A1、A2為控制電源,分別取自斷路器的Ⅰ路、Ⅱ路電源進線(Ⅰ路電源進線取自400VACⅠ段,Ⅱ路電源進線取自400VACⅡ段)。由圖3可見,斷路器的控制過程并不復(fù)雜,二次回路簡潔明了,各元件的作用和功能一目了然,這就為故障的排除打下了良好的基礎(chǔ)。
現(xiàn)場缺陷處理90%的精力用于原因查找的過程中,一旦查出故障點可能只需幾分鐘或緊一個螺絲即可解決問題。由于圖3非常直觀地顯示了每個繼電器和連接點的作用,遇到問題通過圖紙分析即可大致判斷出故障點,處理前已做到有的放矢,為快速處理打下了基礎(chǔ)。如,2007年10月,1#機小修后運行人員進行啟機前切換試驗時,發(fā)現(xiàn)1#機側(cè)MCC段電源斷路器不能自動切換,其現(xiàn)象如下:轉(zhuǎn)換開關(guān)ZK分別置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ檔位時切換動作正常,指示燈正確指示,置在Ⅳ檔位時斷路器不能自動切換到Ⅰ路電源(Ⅰ路優(yōu)先,必須自動切換到Ⅰ路)。
分析圖3可知,出現(xiàn)這種故障的原因有3種[3]:①SJ1、SJ2無動作;②SJ2常開接點沒有閉合;③二次線松動控制回路接觸不良或中斷。隨后進行了逐一排查,檢查二次線接觸良好,SJ1、SJ2動作正常,于是判斷SJ2常開接點有問題,在用電筆稍用力抵一下SJ2輔助接點(外力促使閉合)后,斷路器立即自動切換,說明SJ2常開接點確實沒有閉合,判斷是正確的。再進一步檢查后發(fā)現(xiàn),SJ2輔助開關(guān)(外置型)固定螺絲松動,位移后不能與SJ2同步動作而難以閉合,在重新定位輔助開關(guān)位置并緊固螺絲后,恢復(fù)正常,整個處理過程僅用6min,效率比較高,若沒有圖紙可能需要數(shù)小時的時間。
圖3中,使用了時間繼電器SJ1、SJ2,但延時接點并未使用(常規(guī)接點),且從控制原理上講并不需延時,故時間繼電器在此控制回路中無意義。另外,SJ1、SJ2接點為外帶型輔助開關(guān),接點容量?。▌幼鲿r弧光較大),內(nèi)部推動桿材質(zhì)為塑料,部分已變黃、變形、動作不可靠,以往出現(xiàn)的異常情況大都;因此,造成。根據(jù)“越簡單,越可靠”的原則,精簡回路可提高可靠性[4]。在不影響性能的前提下,將控制回路優(yōu)化如圖4所示。
優(yōu)化后,時間繼電器SJ1、SJ2取消,中間繼電器C1、C2由全封閉式繼電器ZJ1、ZJ2替代,實現(xiàn)自動切換功能的SJ1、SJ2的輔助接點也由ZJ1、ZJ2的主接點替代,觸點容量大,減少了中間環(huán)節(jié),可靠性提高,但控制原理不變。
圖4 自動切換斷路器優(yōu)化后控制原理圖
選擇了一臺備用斷路器進行改造,控制回路按照圖4進行接線,經(jīng)過拉開FU1、FU2熔斷器、取下LP1、LP2連片,模擬電源失去及切換ZK不同位置等,反復(fù)測試和試驗(50次),斷路器均能正常動作,且可靠性非常高[5]。于是,在2008年5月利用1#機小修機會,對機側(cè)MCC自動切換斷路器進行了改造,使用一年后未出現(xiàn)任何異常,2009年起將所有剩余的自動切換斷路器都進行了改造,目前運行已有2年,未出現(xiàn)一次切換失敗故障,有效地提高了設(shè)備可靠性;因此,優(yōu)化改造是可行的。
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[3]史國生.電氣二次回路及其故障分析[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009:72.
[4]王建華.電氣工程師手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,2006:106.
[5]程 周.設(shè)備電氣故障診斷與排除[M].北京:高等教育出版社,2007:42.