陸偉東

摘 要：火力發(fā)電機(jī)組中，磨煤機(jī)油站電氣控制回路設(shè)計(jì)如存在問(wèn)題，低壓穿越時(shí)，將導(dǎo)致磨煤機(jī)停運(yùn)。通過(guò)對(duì)磨煤機(jī)油站的電氣控制回路的設(shè)計(jì)改造，采用時(shí)間繼電器延時(shí)特性及雙位繼電器機(jī)械自鎖特性等技術(shù)手段，逐步改進(jìn)了原設(shè)計(jì)方案存在的弊端，使系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠。

關(guān)鍵詞：磨煤機(jī)油站；電氣控制回路；設(shè)計(jì)改造

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）09-0090-02

Abstract： If there are problems with the design of the electrical control loop of the pulverizer lubricate station in the coal-fired generator set， it will lead to the shutdown of the pulverizer when the low pressure passes through. Through the design and transformation of the electric control circuit of the pulverizer lubricate station， this paper adopts the delay characteristic of time relay and the mechanical self-locking characteristic of the double-position relay， the shortcomings of the original design scheme have been improved step by step to make the system run safely and reliably.

Keywords： pulverizer lubricate station； electric control circuit； design improvement

1 背景問(wèn)題的提出

機(jī)油站主要由油箱、油泵裝置、過(guò)濾器、列管式油冷卻器、電控柜、儀表屏、管道、閥門等組成，而電控柜的電氣控制系統(tǒng)更是機(jī)油站的心臟，動(dòng)力之源。因此，電氣控制系統(tǒng)的優(yōu)劣，直接影響整個(gè)機(jī)油站的安全穩(wěn)定及功效。黃島發(fā)電公司磨煤機(jī)油站由于原電氣控制原理圖的自身設(shè)計(jì)原因，導(dǎo)致我廠磨煤機(jī)油站運(yùn)行過(guò)程因上級(jí)電源母線電壓降低，出現(xiàn)低壓穿越現(xiàn)象，導(dǎo)致磨煤機(jī)油站全站停運(yùn)，進(jìn)而造成了磨煤機(jī)停運(yùn)，嚴(yán)重影響機(jī)組穩(wěn)定、安全運(yùn)行。這是一個(gè)生產(chǎn)性和實(shí)用性的技改問(wèn)題，本文按照企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用需求為出發(fā)點(diǎn)，根據(jù)自己多年來(lái)在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與技術(shù)服務(wù)的經(jīng)驗(yàn)，在對(duì)磨煤機(jī)油站的電氣控制回路原理進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析基礎(chǔ)上，重新對(duì)原系統(tǒng)提出了技術(shù)改造與升級(jí)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案，經(jīng)過(guò)前期的運(yùn)行檢驗(yàn)，該設(shè)計(jì)方案達(dá)到解決了以上存在的問(wèn)題，并大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

2 原有系統(tǒng)存在的問(wèn)題分析

黃島發(fā)電公司原磨煤機(jī)油站的控制回路原理設(shè)計(jì)如圖1所示。

在原設(shè)計(jì)方案，A-1C為磨煤機(jī)油站電機(jī)開(kāi)關(guān)的合閘、跳閘線圈，磨煤機(jī)油站開(kāi)關(guān)的控制主要由遠(yuǎn)方、就地兩種方式實(shí)現(xiàn)，就地通過(guò)A-KA按鈕實(shí)現(xiàn)就地合閘，A-GA按鈕實(shí)現(xiàn)就地分閘，通過(guò)A-1C的節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)A-1C的自保持功能；遠(yuǎn)方通過(guò)DCS-H節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方合閘，DCS-T節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方分閘，通過(guò)A-1ZJ的節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)A-1ZJ自保持功能，保證A-1C合、跳閘線圈始終帶電。

該回路由工作電源、就地操作、開(kāi)關(guān)位置指示、遠(yuǎn)方操作、熱偶保護(hù)等部分組成。使用3組交流220V電源均取自柜內(nèi)電源小母線，A6102路電源主要為就地操作時(shí)，為磨煤機(jī)油站電機(jī)開(kāi)關(guān)的合/跳閘線圈提供操作電源；A6103路電源主要為遠(yuǎn)方操作時(shí)，為控制回路中的A-1ZJ（遠(yuǎn)方合閘功能）、A-2ZJ（遠(yuǎn)方跳閘功能）繼電器線圈及磨煤機(jī)油站的合/跳閘線圈提供電源；A6101路電源為開(kāi)關(guān)位置指示燈提供電源。A-HD、A-LD作為磨煤機(jī)油站電機(jī)開(kāi)關(guān)的就地指示燈。繼電器A-CZJ作為擴(kuò)展繼電器，提供擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)，供外部DCS系統(tǒng)接入，監(jiān)測(cè)電機(jī)的啟/停狀態(tài)；A-1RJ為熱偶繼電器的節(jié)點(diǎn)。

3 新的技改方案的提出與實(shí)現(xiàn)

針對(duì)原有系統(tǒng)影響設(shè)備安全運(yùn)行的重大缺陷問(wèn)題，在黃島發(fā)電公司大力支持下，作者對(duì)磨煤機(jī)油站原有設(shè)計(jì)進(jìn)行技術(shù)改造可行性分析研究，提出了對(duì)原控制回路進(jìn)行技術(shù)改造的設(shè)計(jì)方案，具體技改方案如圖2所示。

在新的技改方案中，新選用的幾個(gè)關(guān)鍵器件的功能和工作原理如下：選用HHS5F（ST3PF）型時(shí)間繼電器A-ST與A-1ZJ并接，其延時(shí)打開(kāi)接點(diǎn)與DCS-H合閘并接，DCS-T跳閘啟動(dòng)中間A-2ZJ常開(kāi)點(diǎn)接時(shí)間繼電器A-ST返回線圈。磨煤機(jī)油站處于遠(yuǎn)控位置，DCS-H合閘時(shí)，同時(shí)啟動(dòng)時(shí)間繼電器A-ST與合閘中間A-1ZJ，時(shí)間繼電器A-ST延時(shí)打開(kāi)接點(diǎn)閉合，同A-1ZJ常開(kāi)保持接點(diǎn)起同作用。DCS-T跳閘時(shí)，利用跳閘啟動(dòng)中間A-2ZJ常開(kāi)點(diǎn)接于A-ST返回線圈使A-ST延時(shí)打開(kāi)接點(diǎn)瞬時(shí)斷開(kāi)，防止回路跳躍現(xiàn)象。

這種設(shè)計(jì)改造方案雖然暫時(shí)解決了低壓穿越現(xiàn)象，但回路仍然存在諸多隱患：

（1）改造方式僅限于DCS遠(yuǎn)控時(shí)具備防止低壓穿越功能，當(dāng)磨煤機(jī)油站就地操控時(shí)無(wú)防止低壓穿越功能。且HHS5F（ST3PF）型時(shí)間繼電器A-ST在低壓或失壓后，時(shí)間繼電器在整定返回時(shí)間內(nèi)母線電壓恢復(fù)至正常，時(shí)間繼電器能保持動(dòng)作狀態(tài)，超過(guò)整定返回時(shí)間后電壓恢復(fù)至正常時(shí)，時(shí)間繼電器不再動(dòng)作且其動(dòng)作功率僅滿足反措最低限要求，整定時(shí)間與實(shí)際測(cè)試時(shí)間存在離散性。

（2）該回路在通過(guò)遠(yuǎn)方合閘時(shí)，啟動(dòng)A-1ZJ繼電器，接通負(fù)荷開(kāi)關(guān)A-1C線圈，A-1ZJ繼電器通過(guò)自保持節(jié)點(diǎn)一直帶電動(dòng)作，保證負(fù)荷的正常運(yùn)行。整個(gè)負(fù)荷運(yùn)行過(guò)程中A-1ZJ始終帶電，A-1ZJ出現(xiàn)故障將影響負(fù)荷的正常運(yùn)行。

（3）在該控制回路的設(shè)計(jì)中，如果通過(guò)就地操作啟動(dòng)電機(jī)，則無(wú)法通過(guò)遠(yuǎn)方操作停止電機(jī)；如果通過(guò)遠(yuǎn)方操作啟動(dòng)電機(jī)，則無(wú)法通過(guò)就地操作停止電機(jī)。該邏輯限制了實(shí)際的運(yùn)行情景，若在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)電機(jī)故障，若電機(jī)不是由就地操作啟動(dòng)，還需聯(lián)系遠(yuǎn)方工作人員，通過(guò)遠(yuǎn)方停止，延誤防止故障擴(kuò)大的時(shí)機(jī)。

為了消除該控制回路設(shè)計(jì)中存在的以上問(wèn)題，本文對(duì)磨煤機(jī)油站控制回路進(jìn)行如下設(shè)計(jì)改造：使用柜內(nèi)小母線原A6102路電源作為交流220V電源，增設(shè)回路控制小空開(kāi)1ZK，A6103路電源取消，使用CK轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)作為就地/遠(yuǎn)方操作選擇?；芈分腥コ鼳-1ZJ繼電器，使用具備大功率機(jī)械自保持功能的SWJ雙位置繼電器代替。原控制回路中控制A-1C電機(jī)開(kāi)關(guān)的就地、遠(yuǎn)方回路，修改為由SWJ雙位置繼電器的節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)。原控制回路中，就地、遠(yuǎn)方合閘指令，改為啟動(dòng)SWJ雙位置繼電器其中一個(gè)線圈；就地、遠(yuǎn)方分閘指令，改為啟動(dòng)SWJ雙位置繼電器另一個(gè)線圈。A6101路電源取消，開(kāi)關(guān)位置指示燈A-HD、A-LD接入A6102作為磨煤機(jī)油站電機(jī)開(kāi)關(guān)的就地指示燈。繼電器A-CZJ作為擴(kuò)展繼電器，提供擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)，供外部DCS系統(tǒng)接入，監(jiān)測(cè)電機(jī)的啟/停狀態(tài)繼續(xù)使用；A-1RJ為熱偶繼電器的節(jié)點(diǎn)，為電機(jī)提供保護(hù)。增設(shè)電源監(jiān)視繼電器JJ，其常閉引入DCS作為監(jiān)視點(diǎn)。

在該技改設(shè)計(jì)方案中，由于SWJ大功率機(jī)械自保持雙位置繼電器接點(diǎn)的自保持功能，即使在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)CK轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)可在就地、遠(yuǎn)方間根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行操作選擇而不影響油站運(yùn)行，便于緊急情況下檢修、運(yùn)行人員處理。當(dāng)出現(xiàn)低壓穿越現(xiàn)象時(shí)，SWJ大功率機(jī)械自保持雙位置繼電器接點(diǎn)（115、116）始終處于閉合狀態(tài)，保證A-1C在電壓恢復(fù)正常時(shí)瞬間啟動(dòng)。其觸電容量為AC250V/10A，1000VA，滿足回路使用要求。

4 新系統(tǒng)運(yùn)行與進(jìn)一步的優(yōu)化升級(jí)

經(jīng)過(guò)技術(shù)改造后，通過(guò)SWJ雙位置繼電器具備機(jī)械保持的特性，實(shí)現(xiàn)了在上級(jí)電源切換或大電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，母線電壓下降，造成負(fù)荷停運(yùn)后，若母線電壓恢復(fù)正常，負(fù)荷能夠自啟動(dòng)，恢復(fù)正常運(yùn)行。同時(shí)，由于SWJ雙位置繼電器的機(jī)械保持特性，在整個(gè)負(fù)荷運(yùn)行過(guò)程中，SWJ的線圈不帶電也可接通回路，保證負(fù)荷正常運(yùn)行，解決了原回路中因繼電器需帶電自保持，繼電器出現(xiàn)故障影響負(fù)荷正常運(yùn)行的問(wèn)題。改造后，通過(guò)CK選擇，不論電機(jī)是通過(guò)何種方式啟動(dòng)，在遠(yuǎn)方、就地均可以操作，遠(yuǎn)方合閘也可通過(guò)就地分閘，就地合閘也可通過(guò)遠(yuǎn)方分閘，不會(huì)限制實(shí)際的運(yùn)行情景。該回路的優(yōu)化，簡(jiǎn)化了控制回路，增強(qiáng)了控制、保護(hù)回路的可靠性。技改后的新系統(tǒng)運(yùn)行期間，我們收集了系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)信息，并對(duì)部分參數(shù)進(jìn)行了調(diào)校和完善，目前整個(gè)技改后的系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，達(dá)到了預(yù)期的技改目標(biāo)。下一步需要對(duì)上級(jí)電源進(jìn)行優(yōu)化，初步設(shè)想除原工作段爐MCC電源外，再由爐保安MCC段引入第二路電源接至磨煤機(jī)油站電控柜，兩路電源通過(guò)雙電源切換回路接入磨煤機(jī)油站電控柜小母線，進(jìn)一步深度優(yōu)化磨煤機(jī)油站電控回路。

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