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        亭子口電站機組高壓油頂起裝置控制系統(tǒng)優(yōu)化

        2015-02-20 09:29:08
        四川水利 2015年6期
        關(guān)鍵詞:壓力表接點油泵

        何 虎

        (嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司,四川 蒼溪,628400)

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        亭子口電站機組高壓油頂起裝置控制系統(tǒng)優(yōu)化

        何 虎

        (嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司,四川 蒼溪,628400)

        亭子口電站機組高壓油頂起裝置控制回路的設(shè)計較簡單,自動化元件選型不合理,多次造成機組自動開機過程中開機失敗,嚴重影響機組安全穩(wěn)定運行。經(jīng)過對控制回路進行優(yōu)化和自動化元件重新選型后,機組運行穩(wěn)定。

        高壓油頂起裝置 電接點壓力表 自動開機 優(yōu)化 亭子口水電站

        1 工程概況

        亭子口水利樞紐位于四川省廣元市蒼溪縣境內(nèi),是嘉陵江干流開發(fā)中唯一的控制性工程,是以防洪、發(fā)電及城鄉(xiāng)供水、灌溉為主,兼顧航運以及攔沙減淤等綜合利用工程。本樞紐工程主要建筑物有攔河大壩及泄水建筑物、左岸及右岸灌溉渠首進水塔及渠首引水隧洞、垂直升船機及電站廠房等。電站共安裝4臺單機額定容量為275MVA的水輪發(fā)電機組,電站總裝機1100MW。截止2014年5月1日,四臺機組相繼投產(chǎn)發(fā)電。

        機組高壓油頂起裝置是在開停機時利用油泵將高壓透平油注入到發(fā)電機組推力瓦與鏡板之間,形成油膜以減小推力瓦所承受的軸向推力,利于瓦面與鏡板間油膜的建立,防止推力軸承在機組低速運行狀態(tài)下潤滑條件惡化。其控制系統(tǒng)采用施耐德PLC為核心控制元件。

        2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

        亭子口水電站每臺機組采用的高壓油頂起裝置系統(tǒng),由兩臺互為備用的高壓油泵、溢流閥、過濾器、油管路及電接點壓力表、壓力變送器、示流開關(guān)等自動化元件組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

        圖1 高壓油頂起裝置系統(tǒng)示意

        2.1 高壓油頂起裝置的控制方式

        2.1.1 機組開停機流程投退高壓油頂起裝置控制方式

        兩臺高壓油泵正常時,互為備用,控制把手置于“自動”位置,機組開機啟動前高壓油頂起裝置投入,當(dāng)高壓油泵頂起壓力正常信號收到后,監(jiān)控開機流程往下執(zhí)行;如延時20s頂起正常信號未到,監(jiān)控流程退出;當(dāng)轉(zhuǎn)速大于90%Ne額定轉(zhuǎn)速時高頂裝置退出,如延時150s轉(zhuǎn)速大于90%Ne額定轉(zhuǎn)速信號未到,監(jiān)控流程退出。機組停機時,當(dāng)轉(zhuǎn)速小于90%Ne額定轉(zhuǎn)速時,高壓油頂起裝置投入,當(dāng)高壓油泵頂起壓力正常信號收到后,監(jiān)控開機流程往下執(zhí)行;如延時20s頂起正常信號未到,監(jiān)控只報警流程會繼續(xù)執(zhí)行,機組停機后高壓油頂起裝置自動退出。

        2.1.2 高壓油頂起裝置控制邏輯

        高壓油頂起裝置分“手動”和“自動”兩種方式,手動方式直接控制油泵啟停,不需判斷壓力信號是否正常。自動方式下需要遠方投退高壓油命令,才啟動主泵,壓力正常一般為8.0MPa左右。如在10s內(nèi)壓力頂起正常信號未收到,自動切換至備泵。其控制邏輯如圖2所示。

        圖2 高壓油頂起裝置控制流程

        2.2 設(shè)備實際運行存在的問題

        2.2.1 高壓油壓力頂起正常信號源取自1號、2號油泵出口電接點壓力表(接線并聯(lián)),兩塊表所連管路相通,一是用以指示油泵壓力建立,二是判斷壓力頂起是否正常,并參與流程控制,實現(xiàn)主備切換。機組投運以來發(fā)現(xiàn)電接點壓力表工作不穩(wěn)定,開關(guān)量信號接點在強磁場環(huán)境中經(jīng)常動作、復(fù)歸,造成2臺油泵在機組開停機過程中頻繁切換,信號頻繁刷屏,影響運行人員監(jiān)盤。

        2.2.2 油泵壓力頂起正常信號參與機組開停機控制,由于此信號接點不穩(wěn)定上送不到監(jiān)控,造成開機過程中報“高壓油泵未頂起,流程退出”,影響機組開機成功率。

        2.2.3 監(jiān)控系統(tǒng)上位機無法在機組開停機過程中監(jiān)視實時高壓油壓力值,雖然開關(guān)量頂起正信號常可以監(jiān)視,但是由于電接點壓力表經(jīng)常誤報信號,極易造成運行人員誤判斷。

        2.2 高壓油頂起裝置的優(yōu)化

        2.2.1 將原先的“1號高壓油泵頂起壓力正常(上限)”,信號定義為“高壓油泵頂起壓力正常(上限)”;將原先的“2號高壓油泵頂起壓力正常(上限)”信號定義為“高壓油泵頂起壓力偏低(下限)”,控制方式更改為:當(dāng)高壓頂起油泵運行時,輔機PLC系統(tǒng)若沒有收到“高壓油泵頂起壓力正常(上限)”信號,且收到“高壓油泵頂起壓力偏低(下限)”信號,并延時10s之后將高壓頂起油泵切換至另一臺運行,有效地防止了信號誤報時2臺油泵的頻繁切換。

        2.2.2 將原電接點壓力表更換為美國UE系列H100-189型壓力開關(guān),換型后的壓力開關(guān)穩(wěn)定可靠。

        2.2.3 將高壓油頂起裝置出口油壓,通過4mA~20mA壓力變送器上送至監(jiān)控系統(tǒng),便于運行人員監(jiān)視。

        2.2.4 由于高壓油頂起裝置1號、2號油泵運行信號僅通過通訊方式上送監(jiān)控,如果與監(jiān)控通訊方式出現(xiàn)異常,上位機無法判斷高頂油泵運行狀態(tài)。針對此種情況,重新增加硬接線將2臺油泵運行信號送至監(jiān)控。

        3 結(jié)論

        通過對1號至4號機組高壓油頂起裝置控制系統(tǒng)的改造,提高了機組運行的安全穩(wěn)定,使該裝置能控、可控;提高了機組自動開機成功率;并且運行人員遠方監(jiān)視高壓油頂起裝置壓力、油泵運行、故障信號準確可靠。

        何 虎(1971-),男,四川蒼溪人,大學(xué)本科,工程師,從事水電管理工作。

        TK

        B

        2095-1809(2015)06-0060-02

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