曹　偉　吳臻瑋　上海電力股份有限公司吳涇熱電廠

電源自切裝置動作時給煤機停機問題的分析與解決

曹偉吳臻瑋上海電力股份有限公司吳涇熱電廠

雙電源自動切換裝置是保證電廠設(shè)備可靠運行的主要手段之一，但如果選型不當(dāng)或者與所屬設(shè)備的控制回路配合不恰當(dāng)，在電源切換時，很可能造成設(shè)備的停運，失去了原本設(shè)計時的功能。本文針對我廠8/9號機組給煤機在電源自切過程出現(xiàn)的給煤機停機的現(xiàn)象進行了分析，并制定了對策與實施。

電源切換裝置；給煤機；停機；對策

雙電源自動切換裝置是保證給煤機可靠運行的主要手段之一，但如果選型不當(dāng)或者與所屬設(shè)備的控制回路配合不恰當(dāng)，在電源切換時，很可能造成設(shè)備的停運，失去了原本設(shè)計時的功能。

我廠8/9號機組為300 WM火力發(fā)電機組，分別于2010、2011年順利通過168 h試運行正式投入商業(yè)運行。給煤機普遍應(yīng)用于火力發(fā)電廠中,它主要作用是把塊狀及粉末狀物料以貯料倉或漏斗中連續(xù)均勻或定量地給到磨煤機中,是電廠生產(chǎn)中的重要設(shè)備，我廠爐8/9給煤機A/B共用兩路電源，分別取于專用盤3A、3B，給煤機C/D/E共用兩路電源，同樣取于專用盤3A/3B,兩路電源由一套雙電源切換裝置進行切換，型號為埃莫森公司的ASCO 7000 系列，給煤機使用變頻器控制，型號為AB公司的PowerFlex 40P，電機為三角形接法，功率4 kW，電流9 A。本文針對我廠8/9號機組給煤機在電源切換過程出現(xiàn)的給煤機停機的現(xiàn)象進行了詳細(xì)的分析，并制定了對策與實施。

1　給煤機自切時停機問題概述

爐8/9號機投運后，在機組首次檢修期間對ASCO 7000系列ATS進行切換試驗時發(fā)現(xiàn)，爐8/9給煤機在運行狀態(tài)下，如進行電源快切，會造成給煤機停機，需重新啟動才能運行，這樣的話，快切裝置不能實現(xiàn)設(shè)計預(yù)想，無法起到雙電源供電本應(yīng)起到的保障作用，無法保證給煤機繼續(xù)運行。

利用機組檢修的機會，對給煤機A/B/C/D/E進行了運行中快切試驗，共計5次結(jié)果如表1。

表1中T為停機跳閘，F(xiàn)為出故障信號，○為正常運行。

由上述試驗可知，快切后，給煤機停機發(fā)生率100%，快切裝置完全失效。

2　電源切換時給煤機停機原因分析

針對上述現(xiàn)象展開分析，得出以下6條原因可能引起切換時停機。

（1）給煤機快切時，瞬時電流波動過大；

（2）給煤機房環(huán)境差，煤灰振動等造成快切設(shè)備不能正常工作；

（3）操作人員操作不當(dāng)；

（4）快切裝置參數(shù)設(shè)置調(diào)試不正確；

（5）變頻器參數(shù)設(shè)置不正確，不能躲過快切的失電時間；

（6）電氣回路與給煤機快切裝置不匹配。2.1 給煤機快切時瞬時電流波動過大

一次回路在瞬時開斷的過程中，會產(chǎn)生比較大的電流，快切裝置動作時也不例外，如果快切裝置的額定電流不能滿足切換時產(chǎn)生的較大設(shè)備電流，就很可能影響到切換裝置的正常工作。通過對給煤機電機電流和切換裝置額定電流的比較（見圖1）。

如銘牌所示，一臺給煤機電動機額定電流為9A，給煤機A/B共用一臺快切裝置，給煤機C/D/ E共用一臺快切裝置，經(jīng)過計算，電流分別是：給煤機A/B為9A*2=18 A；給煤機C/D/E為9A*3=27 A

圖1　比較結(jié)果示意圖

而ASCO 7000快切裝置的額定電流如圖1所示為100A，遠(yuǎn)大于負(fù)荷電流，因此瞬時電流波動影響電源切換的因素可以忽略。

2.2給煤機房環(huán)境差，煤灰振動等造成快切設(shè)備不能正常工作

電廠給煤機房和磨煤機房煤粉粉塵比較集中，比較多，一向是全廠環(huán)境最差的地方，而粉塵又是影響電氣設(shè)備正常運行的重要因素，環(huán)境中如果粉塵過重，會導(dǎo)致電氣回路絕緣降低，影響性能，給煤機采用的電源切換裝置和變頻器都屬于比較先進、精密的設(shè)備，如果環(huán)境條件較差，很可能對其性能造成破壞。在對給煤機工作環(huán)境（圖2）進行評估。經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查，快切裝置安置在鋁合金房間里，而給煤機控制箱外面有不銹鋼罩殼，里面封堵和密封完好，沒有煤灰泄露進控制箱，因此，此原因也可忽略。

圖2　給煤機工作環(huán)境示意圖

2.3操作人員操作不當(dāng)

操作人員的操作是否安全，操作程序是否正確，是否符合設(shè)備要求，一直以來都是個不可忽視的問題，由于操作原因造成設(shè)備故障的事例時常發(fā)生。經(jīng)過仔細(xì)研究核對《ASCO 7000 系列 ATS開機調(diào)試指南》中的操作方法和手勢，再對比實際操作時的方法和程序，并無異樣，故此原因也忽略。

2.4快切裝置參數(shù)設(shè)置調(diào)試不正確

快切裝置參數(shù)的設(shè)置與調(diào)試是其能否正常工作的重要因素，參數(shù)設(shè)置要符合設(shè)備所在環(huán)境及電氣回路的要求；根據(jù)廠家提供的《ASCO 7000 系列 ATS 開機調(diào)試指南》，原廠設(shè)定的“轉(zhuǎn)換至備用電源延時”此參數(shù)調(diào)節(jié)范圍為0～5分鐘，默認(rèn)調(diào)節(jié)為0，快切裝置使用默認(rèn)值，已經(jīng)是最小值（快切動作固有時間為30 ms）,無法再進行調(diào)整和設(shè)置。

2.5變頻器參數(shù)設(shè)置不正確，不能躲過快切的失電時間

我廠給煤機采用的是AB PowerFlex 40變頻器來對給煤機進行調(diào)速，變頻器的參數(shù)設(shè)置也是設(shè)備能否正常運行的關(guān)鍵。上述提到，電源切換裝置切換時的固有時間為30 ms，也就是說，這30ms的時間是一個短暫的斷電過程，變頻器是否未設(shè)置正確，使其無法躲過這30 ms的時間，造成給煤機停機。通過對《AB PowerFlex 40變頻器 產(chǎn)品說明書》的研究（見圖3），檢查比對了變頻器的各項參數(shù)，以及所出現(xiàn)的故障信號，發(fā)現(xiàn)變頻器所出現(xiàn)的故障編號“F3”內(nèi)容為電源掉電，即變頻器檢測到外加電壓一旦低于85%后即停止運行，并無自動重新啟動或者延時停止運行的設(shè)置，所以變頻器的設(shè)置并無不正確之處。

2.6電氣回路與給煤機快切裝置不匹配

通過對給煤機電氣回路圖紙和快切裝置的深入研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)快切裝置主備用電源切換時，會有30 ms的間隙，為切換裝置固有動作時間，但這30 ms會造成運行回路中FS線圈失電，導(dǎo)致FS自保持接點斷開（見圖4），給煤機操控面板上就會失去FS這個運行指令信號，給煤機因此停機。再加上爐8/9給煤機熱工遙空信號為3s的脈沖信號，停機后并沒有自動再啟動的邏輯設(shè)計，所以FS線圈失電后，給煤機整個二次回路就斷開了，就算備用電源在30 ms后自動切換成功，由于給煤機本身并沒有啟動信號，因此停機現(xiàn)象就出現(xiàn)了。這是造成給煤機在電源切換時停機的主要原因。

圖3　說明書摘錄圖

3　對策及實施

3.1對策

找到了問題的癥結(jié)所在，就可以對癥下藥了，針對上述的原因分析，有兩種對策方案可以解決給煤機電源切換時停機的問題：

（1）對策1將熱工遙操信號由短信號改為長信號

在我廠爐8/9給煤機回路中，熱工的遙操信號為3 s的脈沖信號，一旦二次回路失電，給煤機停機后，熱工方面并沒有再次啟動給煤機的后續(xù)信號，給煤機就永久停機了；如果將熱工信號改成長信號，即在設(shè)備啟動運行后，此啟動信號一直處于接通狀態(tài)（只在正常停機時斷開），這樣即使發(fā)生暫時的失電，等到備用電源切換成功之后，由于開機信號一直存在，給煤機自動重新啟動，繼續(xù)運行。但是由于熱工的信號方式屬于集中設(shè)置，要想修改發(fā)信方式是一項比較大的項目，所以此對策并非最佳方案。

（2）對策2在電氣回路中加裝時間繼電器（圖4、圖5）由圖4、圖5比較可以看出，改進后的控制回路在FS的線圈和副接點處分別并聯(lián)ZJ線圈和ZJ的副接點（此副接點為瞬時閉合，延時打開），當(dāng)快切裝置動作，回路發(fā)生瞬時失電30 ms，F(xiàn)S線圈失電，其副接點返回，與此同時，ZJ線圈失電，但其副接點由于有延時返回的功能，可以繼續(xù)保持閉合一段時間，等到快切完成，備用電源供電時，回路通過還未返回的ZJ副接點接通，給煤機繼續(xù)運行。為了防止ZJ延時過長，從而影響給煤機的正常停機，ZJ的延時時間要大于切換裝置固有動作時間，也要小于熱工停機信號的脈沖時間（3 s）。此方案耗時少，每臺給煤機只需消耗一只時間繼電器和少許電線，是比較理想的對策方案。

3.2實施后效果

根據(jù)第二對策方案對給煤機控制回路進行改進后，再次進行了三次快切實驗，結(jié)果如表2。

表2　改進后快切實驗結(jié)果

表2中○為運行，T為跳閘，改進后，快切成功率達到了100%。

4　結(jié)束語

雙電源切換裝置是一種很好的保持設(shè)備穩(wěn)定運行的電氣裝置，但是選用時要注意與電氣設(shè)備及其回路的配合，特別是像給煤機那樣長期運行的設(shè)備，不要再讓那短短的30 m s使整套雙電源切換裝置失去作用了。

Analysis and Solution o f Coal Feeder Show dow n Problem s W hile Pow er Autom atic Sw itching Equipm ent Acts

Cao Wei， Wu Zhenwei
Shanghai Electric Power Lim ited Co.,ltd W ujing Thermal Power Plant

Dual-sources power automatic sw itching equipm ent as one of ma jor m ethods assures power p lant devices reliable operation. But if power automatic sw itching equipm ent type is not right or device control circuit coordination does not m atch， it wou ld cause device shutdown and lose origina l tim ing func tion during power sw itches. The article is focused on coal feeder for unit 8 and unit 9 at power p lant and ana lyzes coal feeder shutdown condition during power sw itching and puts forward countermeasures and implements renovation.

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圖4　給煤機電路圖

圖5　電氣回路加裝時間繼電器

10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2016.09.011