范明俊,王 強(qiáng)
(安徽新力電業(yè)科技咨詢有限責(zé)任公司,安徽 合肥 230022)
某電廠二期工程配置的100%容量汽動(dòng)給水泵采用汽輪機(jī)-主給水泵-前置泵的布置方式。該汽輪機(jī)為單缸、單流、單軸、沖動(dòng)式、純凝汽。蒸汽經(jīng)主汽門、調(diào)節(jié)汽門后進(jìn)入蒸汽室,再經(jīng)蒸汽室后的噴嘴組進(jìn)入汽輪機(jī)作功,在壓力降至排汽壓力后,經(jīng)排汽管道進(jìn)入小機(jī)凝汽器。[1]給水泵汽輪機(jī)正常工作汽源采用五段抽汽,啟動(dòng)用汽源采用輔助蒸汽。當(dāng)五抽壓力異常且不能滿足汽動(dòng)給水泵耗功的需要時(shí),外切換機(jī)構(gòu)能夠自動(dòng)采用二次低溫再熱蒸汽(高壓缸排汽)作為汽動(dòng)給水泵的工作汽源。其中保護(hù)系統(tǒng)采用了軟、硬回路相互冗余的方式,保證了保護(hù)系統(tǒng)的安全、正常動(dòng)作。
本臺(tái)給水泵汽輪機(jī)(以下簡(jiǎn)稱小機(jī))裝設(shè)了一個(gè)速關(guān)組件(即將調(diào)節(jié)系統(tǒng)中一些操作件集裝在一起的液壓件組合),它不僅使操作便捷,也使得油管路及電氣線路的布置趨于合理、簡(jiǎn)化,并用于小機(jī)遙控啟動(dòng)、就地停機(jī)、遙控停機(jī)及速關(guān)閥聯(lián)機(jī)試驗(yàn)。速關(guān)組件上有一對(duì)停機(jī)電磁閥,用于汽輪機(jī)遙控停機(jī),任一停機(jī)磁閥失電時(shí),速關(guān)閥關(guān)閉、小機(jī)停機(jī)。本臺(tái)小機(jī)共配備3臺(tái)機(jī)柜,分別為振動(dòng)監(jiān)測(cè)(MTSI)柜、危急遮斷(METS)柜及電液控制(MEH)柜。
跳閘回路原理如圖1所示。外部?jī)陕?10V直流電源經(jīng)開關(guān)MK5/MK6后至二極管,再并列成一路電源給停機(jī)電磁閥供電。JS07、JS08、JS09均為電源監(jiān)視繼電器,其中JS07監(jiān)視第一路110VDC輸入電源、JS08監(jiān)視第二路110VDC輸入電源、JS09監(jiān)視兩路輸入電源并列后的跳閘回路電源。每個(gè)停機(jī)電磁閥的供電回路上分別有7個(gè)節(jié)點(diǎn):1)操作臺(tái)小機(jī)停機(jī)按鈕;2)MEH轉(zhuǎn)速卡超速動(dòng)作;3)METS轉(zhuǎn)速卡超速動(dòng)作;4)單個(gè)停機(jī)電磁閥供電開關(guān)K10/K11;5)A列保護(hù)模塊組(TPM卡)停機(jī)指令;6)B列TPM卡停機(jī)指令;7)DCS(分散控制系統(tǒng))軟邏輯METS動(dòng)作停機(jī)指令。以上7個(gè)節(jié)點(diǎn)中,任一個(gè)節(jié)點(diǎn)斷開都會(huì)切斷停機(jī)電磁閥供電電源,導(dǎo)致停機(jī)。
圖1 跳閘回路原理
圖2 超速保護(hù)回路
超速保護(hù)回路原理如圖2所示。就地轉(zhuǎn)速裝置1、2、3分別送至MEH柜轉(zhuǎn)速卡SD1、SD2、SD3,就地轉(zhuǎn)速裝置4、5、6分別送至METS柜轉(zhuǎn)速卡SD4、SD5、SD6。每個(gè)轉(zhuǎn)速卡將輸入進(jìn)行跳機(jī)定值判斷后輸出一組有源開關(guān)量信號(hào)(有源開關(guān)量信號(hào)帶24VDC電壓,可驅(qū)動(dòng)繼電器),再送至超速動(dòng)作繼電器。繼電器JJ1、JJ3、JJ5分別開出一組常開接點(diǎn)送至METS柜的TPM卡,繼電器JJ2、JJ4、JJ6分別開出兩組常閉接點(diǎn)進(jìn)行3取2判斷,得到一組信號(hào)送至停機(jī)電磁閥的供電回路(即圖1的“MEH超速”)。繼電器JK1、JK3、JK5分別開出一組常開接點(diǎn)送至METS柜的TPM卡,繼電器JK2、JK4、JK6分別開出兩組常閉接點(diǎn)進(jìn)行3取2判斷,得到另一組信號(hào)送至停機(jī)電磁閥的供電回路(即圖1的“METS超速”)。
保護(hù)模塊組TPM與普通的IO卡件不同,它必須以一個(gè)完整的組為單位投入運(yùn)行,每組包括的基本模塊有3塊卡件(完全3取2冗余結(jié)構(gòu),輸入通道、信號(hào)處理、輸出通道均為3取2判斷)、1塊底座及1塊繼電器板。每組提供24通道開關(guān)量輸入及6路開關(guān)量輸出,24通道開關(guān)量輸入為干接點(diǎn)輸入,提供了過流過壓保護(hù),反向電壓保護(hù),可防止在接入錯(cuò)誤信號(hào)時(shí),保護(hù)模塊接口不損壞。在開關(guān)量輸入數(shù)量≤23點(diǎn)的情況下,一個(gè)保護(hù)模塊組就可以完成完整的保護(hù)任務(wù),當(dāng)開關(guān)量輸入數(shù)量>23的情況下,需要多個(gè)保護(hù)模塊組協(xié)同完成。[2]保護(hù)邏輯由專用組態(tài)軟件EtsConfig完成,通過串口下載線下載到各TPM卡件上,也可由上位機(jī)組態(tài)下載完成。如圖3,組號(hào)2的邏輯“(DI3andDI4)or(DI4andDI5)or(DI5andDI3)”即是對(duì)開關(guān)量輸入通道3、4、5進(jìn)行3取2邏輯運(yùn)算。TPM卡的邏輯與DCS軟邏輯組態(tài)一致,二者相互冗余。
圖3 組態(tài)軟件EtsConfig
下文將對(duì)熱控調(diào)試流程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行歸納總結(jié)。[3]
系統(tǒng)所有控制器及卡件的電源為來自電子間DCS電源柜的兩路22V交流電源,危急遮斷系統(tǒng)電源為來自電氣直流柜的兩路110V直流電源。受電前檢查所有供電電源接線,均按照熱工設(shè)計(jì)圖紙對(duì)每一個(gè)接入分散控制系統(tǒng)的工作電源的電纜進(jìn)行檢查。電源取出位置正確,電源接入位置正確,電纜兩端有明顯的標(biāo)志和名稱,無漏接和誤接。電源系統(tǒng)接線牢固可靠,無松動(dòng)和接觸不良現(xiàn)象。接地系統(tǒng)檢查與電源系統(tǒng)檢查方法相同,均正確無誤且牢固可靠。測(cè)量?jī)陕饭╇婋娫措妷?,符合廠家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求后,分別將兩路電源送上。
檢查MTSI柜、METS柜及MEH柜3個(gè)機(jī)柜的柜內(nèi)及柜間接線,確認(rèn)信號(hào)線無接地,端子不松動(dòng)。在查線過程中,通過在各端子排中短接、萬用表測(cè)量等方式確認(rèn)信號(hào)線無誤。
跟蹤監(jiān)督MTSI探頭安裝,確保探頭的間隙電壓及安裝位置正確。配合廠家對(duì)MTSI機(jī)柜內(nèi)的各個(gè)卡件進(jìn)行通道測(cè)試,并校驗(yàn)內(nèi)部參數(shù),在就地?cái)?shù)據(jù)采集探頭前置器處用信號(hào)發(fā)生器模擬相應(yīng)的信號(hào),送至MTSI。MTSI數(shù)據(jù)采集后,送出模擬量至MEH,同時(shí)作相應(yīng)定值判斷送出開關(guān)量至METS。
2.4.1 電源監(jiān)視功能
1)METS停機(jī)電磁閥兩路110V直流電源監(jiān)視檢查及試驗(yàn)方法及步驟如下:
a)操作電源開關(guān)MK5斷開/合上,繼電器JS07輸出翻轉(zhuǎn),DCS畫面監(jiān)視相應(yīng)測(cè)點(diǎn)狀態(tài)應(yīng)翻轉(zhuǎn);b)操作MK6斷開/合上,繼電器JS08輸出翻轉(zhuǎn),DCS畫面監(jiān)視相應(yīng)測(cè)點(diǎn)狀態(tài)應(yīng)翻轉(zhuǎn)。
2)METS停機(jī)電磁閥兩路110V直流電源均失去檢查及試驗(yàn)方法及步驟如下:
a)操作電源開關(guān)MK5斷開,繼電器JS07輸出應(yīng)不翻轉(zhuǎn),DCS畫面監(jiān)視相應(yīng)測(cè)點(diǎn)狀態(tài)應(yīng)翻轉(zhuǎn);b)操作MK6斷開,繼電器JS07輸出應(yīng)翻轉(zhuǎn),DCS畫面監(jiān)視相應(yīng)測(cè)點(diǎn)狀態(tài)應(yīng)翻轉(zhuǎn)。
2.4.2 METS動(dòng)作切斷停機(jī)電磁閥電源功能
1)METS總電源失去
a)退出所有DCS軟邏輯METS及硬回路TPM卡METS動(dòng)作條件,復(fù)位METS,兩停機(jī)電磁閥均為得電狀態(tài);b)電源開關(guān)MK5、MK6均合閘;c)斷開MK5,兩停機(jī)電磁閥仍得電;d)斷開MK6,兩停機(jī)電磁閥均失電。
2)操作臺(tái)停機(jī)按鈕
a)退出所有DCS軟邏輯METS及硬回路TPM卡METS動(dòng)作條件,復(fù)位METS,兩停機(jī)電磁閥均得電狀態(tài);b)操作臺(tái)按鈕逐一按下其中一個(gè)按鈕,兩停機(jī)電磁閥仍得電;c)操作臺(tái)按鈕,兩個(gè)都按下,兩停機(jī)電磁閥均失電。
3)MEH超速動(dòng)作
a)退出所有DCS軟邏輯METS及硬回路TPM卡METS動(dòng)作條件,復(fù)位METS,兩停機(jī)電磁閥均得電狀態(tài);b)觸發(fā)DPU44柜SD卡超速指令(共3塊SD卡,任2塊卡超速指令觸發(fā),都會(huì)導(dǎo)致MEH超速動(dòng)作)c)上一步操作執(zhí)行三次(即2/3),每次應(yīng)使兩停機(jī)電磁閥均失電。
4)METS超速動(dòng)作
a)退出所有DCS軟邏輯METS及硬回路TPM卡METS動(dòng)作條件,復(fù)位METS,兩停機(jī)電磁閥均得電狀態(tài);b)觸發(fā)DPU45柜SD卡超速指令(共3塊SD卡,任2塊卡超速指令觸發(fā),都會(huì)導(dǎo)致MEH超速動(dòng)作);c)上一步操作執(zhí)行三次(即2/3),每次應(yīng)使兩停機(jī)電磁閥均失電。
5)停機(jī)電磁閥對(duì)應(yīng)電源開關(guān)斷開
a)退出所有DCS軟邏輯METS及硬回路TPM卡METS動(dòng)作條件,復(fù)位METS,兩停機(jī)電磁閥均得電狀態(tài);b)斷開電源開關(guān)K10,對(duì)應(yīng)的停機(jī)電磁閥1失電;c)斷開電源開關(guān)K11,對(duì)應(yīng)的停機(jī)電磁閥2失電。
6)硬邏輯(A列TPM卡)METS動(dòng)作指令觸發(fā)
a)屏蔽DCS軟邏輯METS動(dòng)作指令,復(fù)位METS,使兩停機(jī)電磁閥均得電;b)A列TPM卡的DO通道1拆線(即斷開A列TPM-DO-1/2節(jié)點(diǎn)),對(duì)應(yīng)的停機(jī)電磁閥1失電;c)A列TPM卡的DO通道3拆線(即斷開A列TPM-DO-5/6節(jié)點(diǎn)),對(duì)應(yīng)的停機(jī)電磁閥2失電;d)觸發(fā)A列TPM卡中的某一METS動(dòng)作條件,則A列TPM卡METS動(dòng)作,兩停機(jī)電磁閥均失電。
7)硬邏輯(B列TPM卡)METS動(dòng)作指令觸發(fā)
a)屏蔽DCS軟邏輯METS動(dòng)作指令,復(fù)位METS,兩停機(jī)電磁閥均得電狀態(tài);b)B列TPM卡的DO通道1拆線(即斷開B列TPM-DO-1/2節(jié)點(diǎn)),對(duì)應(yīng)的停機(jī)電磁閥1失電;c)B列TPM卡的DO通道3拆線(即斷開B列TPM-DO-5/6節(jié)點(diǎn)),對(duì)應(yīng)的停機(jī)電磁閥2失電;d)觸發(fā)B列TPM卡中的任一METS動(dòng)作條件,則B列TPM卡METS動(dòng)作,兩停機(jī)電磁閥均失電。
8)DCS軟邏輯METS動(dòng)作指令觸發(fā)
a)退出硬回路TPM卡的METS動(dòng)作條件,復(fù)位METS,兩停機(jī)電磁閥均得電狀態(tài);b)強(qiáng)制通道DPU45-C3-11為0,對(duì)應(yīng)的停機(jī)電磁閥1失電;c)強(qiáng)制通道DPU45-D3-11為0,對(duì)應(yīng)的停機(jī)電磁閥2失電;d)觸發(fā)DCS軟邏輯METS任一動(dòng)作條件,則DCS軟邏輯METS動(dòng)作,兩停機(jī)電磁閥均失電。
METS跳閘保護(hù)條件之一“MFT已動(dòng)作”,建議增加脈沖處理,因機(jī)組無電動(dòng)給水泵且為單臺(tái)小機(jī),正常啟機(jī)都是在啟風(fēng)機(jī)吹掃前用小機(jī)進(jìn)行上水,若無脈沖處理,則必須在啟動(dòng)小機(jī)前進(jìn)行爐膛吹掃。
METS保護(hù)條件投/退時(shí)應(yīng)注意保證DCS軟邏輯及TPM卡一致,上位機(jī)組態(tài)里專門組態(tài)了保護(hù)條件投/退邏輯,只能通過此邏輯才能同步投/退METS條件。
METS柜內(nèi)MK空開輸入端、輸出端的正負(fù)標(biāo)識(shí)不一致,經(jīng)檢查,確認(rèn)接線均按輸入端的正負(fù)標(biāo)識(shí)(左負(fù)右正)接線。
對(duì)測(cè)點(diǎn)給泵汽機(jī)TSI OK的畫面監(jiān)視進(jìn)行修改。原畫面監(jiān)視為:“0”時(shí)顯示“給泵汽機(jī)TSI OK”文字顏色為黑色,“1”時(shí)顯示“給泵汽機(jī)TSI OK”文字顏色為紅色。修改后畫面監(jiān)視為:“0”時(shí)顯示“MTSI通道故障”文字顏色為紅色,“1”時(shí)顯示“MTSI通道OK”文字顏色為藍(lán)色。修改后相較修改前,含義表達(dá)明確,警示作用明顯。
對(duì)控制柜原理圖的修改。修改點(diǎn):METS電源110VDC切換前電源監(jiān)視(停機(jī)電磁閥兩路電源監(jiān)視)。原設(shè)計(jì):JS07的一對(duì)常閉點(diǎn)(5/1)串聯(lián)JS08的一對(duì)常閉點(diǎn)(5/1)。修改后:JS07的一對(duì)常開點(diǎn)(5/3)串聯(lián)JS08的一對(duì)常開點(diǎn)(5/3)。
對(duì)MTSI電源消失及METS電源消失測(cè)點(diǎn)的畫面監(jiān)視進(jìn)行修改。原畫面監(jiān)視為:“0”時(shí)顯示文字顏色為黑色,“1”時(shí)顯示文字顏色為紅色。根據(jù)實(shí)際情況修改為:“0”時(shí)顯示文字顏色為紅色,“1”時(shí)顯示文字顏色為黒色。修改后相較修改前,含義表達(dá)明確,警示作用明顯。
該類型小機(jī)在進(jìn)汽電動(dòng)門開啟且輔汽進(jìn)入小機(jī)主汽門前,發(fā)現(xiàn)掛閘后無法開啟主汽門,只能通過先掛閘開啟主汽門再打開進(jìn)汽電動(dòng)門的方法,此問題為該類型小機(jī)的設(shè)計(jì)缺陷,已與設(shè)備廠家溝通進(jìn)行分析等待整改意見。
該廠給水泵汽輪機(jī)的保護(hù)系統(tǒng)較其它小機(jī)的特殊點(diǎn)在于增加了保護(hù)模塊組TPM,TPM卡與DCS軟邏輯相互冗余,可靠性高。通過對(duì)保護(hù)控制回路的原理及調(diào)試流程進(jìn)行分析,通過調(diào)試期間發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)的進(jìn)行了優(yōu)化和處理,保證了設(shè)備及機(jī)組運(yùn)行的安全性。