孫 哲
(國(guó)家能源集團(tuán)雙遼發(fā)電有限公司,吉林 雙遼 136400)
某公司對(duì)三號(hào)機(jī)組的引風(fēng)機(jī)進(jìn)行了改造,改造后新增風(fēng)機(jī)油站、電機(jī)油站、密封風(fēng)機(jī)等附屬設(shè)備,熱工控制回路也隨之進(jìn)行了新建、改造。
在改造后的幾個(gè)月內(nèi),運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)部分油站油泵、加熱器在接受停止命令后沒(méi)法停下的現(xiàn)象,進(jìn)而會(huì)造成設(shè)備損壞甚至是人身傷害。檢修人員立足現(xiàn)場(chǎng),首先對(duì)故障進(jìn)行分析、查找故障原因,并制定處理方案。
在改造后的幾個(gè)月內(nèi),運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)部分油站油泵、加熱器無(wú)法遠(yuǎn)控操作啟停。運(yùn)行人員就地操作后,又恢復(fù)正常。由于故障是偶發(fā)的,檢修人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后,顯示正常,操作好用。查看DCS歷史曲線(xiàn)及控制邏輯確認(rèn)控制邏輯正常,啟停指令已發(fā)出。
鑒于以上現(xiàn)象,熱工分場(chǎng)檢修人員經(jīng)過(guò)初步分析,認(rèn)為故障原因可能為以下幾種。
(1) 就地繼電器故障。
(2) 電纜絕緣層損壞。
(3) 感應(yīng)電。
針對(duì)以上原因逐一進(jìn)行排查。
首先與電氣人員配合試驗(yàn)后,更換繼電器并檢查控制回路,發(fā)現(xiàn)就地繼電器正常,排除了繼電器故障的可能性。
檢修人員又逐一測(cè)試控制電纜絕緣電阻,符合要求,排除了電纜絕緣層損壞的可能性。但在一次故障時(shí),在給出停止指令信號(hào)后測(cè)量停止繼電器有87 V電壓,繼電器未釋放,對(duì)地放電后,電壓降至50 V,遠(yuǎn)程停止正常。所以感應(yīng)電就是導(dǎo)致故障發(fā)生的原因。
熱控檢修人員立足現(xiàn)場(chǎng),對(duì)感應(yīng)電干擾產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析并制定解決方案。引風(fēng)機(jī)室到控制室電纜長(zhǎng)度超390 m,而控制電纜采用14芯屏蔽電纜,其中6芯常帶電作為繼電器一端,另外6芯返回到就地繼電器,其余為備用芯。故障就出現(xiàn)在返回的6芯中。
繼電器線(xiàn)圈兩端產(chǎn)生感應(yīng)電壓的原理如圖1,2所示。圖中Xc為帶電芯線(xiàn)與繼電器線(xiàn)圈電源端所接電纜芯間的電容,R,X為繼電器線(xiàn)圈的電阻和電感,U1,U2為電容和繼電器線(xiàn)圈上的分壓。電纜芯間的電容Xc與電纜長(zhǎng)度成正比,控制電纜越長(zhǎng),其電容便越大,就會(huì)有越大的電容電流流過(guò)繼電器,而線(xiàn)圈兩端的感應(yīng)電壓與流過(guò)的電流成正比,當(dāng)此感應(yīng)電壓大于繼電器返回電壓時(shí),遠(yuǎn)控停運(yùn)操作就會(huì)失敗,線(xiàn)圈依然保持吸合的狀態(tài),引風(fēng)機(jī)油站油泵和加熱器就停不下來(lái)。
為消除感應(yīng)電對(duì)控制回路的影響,檢修人員搜集、匯總了常規(guī)解決方案,具體如下。
(1) 優(yōu)化線(xiàn)路,降低控制電纜長(zhǎng)度,減小分布電容。
(2) 選擇和使用阻抗小的繼電器(接觸器),降低其線(xiàn)圈上的分壓。
(3) 繼電器(接觸器)線(xiàn)圈上并聯(lián)電阻或電容,減小流過(guò)其線(xiàn)圈的電流。
(4) 改用直流電控制,或線(xiàn)圈加整流器(仍保留交流控制)。
檢修人員進(jìn)一步深入分析,提出將電纜內(nèi)芯線(xiàn)按常帶電與不常帶電分開(kāi)布置:將兩根14芯電纜中12根常帶電芯線(xiàn)調(diào)整在在一根電纜內(nèi),另外12根不常帶電的返回芯線(xiàn)調(diào)整在另一根電纜內(nèi),其他做為備用芯的解決方案。
將常帶電與不常帶電芯線(xiàn)分開(kāi),在控制電纜屏蔽層良好并按規(guī)定兩端接地的情況下,帶電芯線(xiàn)電纜的交變磁場(chǎng)對(duì)不常帶電芯線(xiàn)電纜的影響基本為零。這樣就消除了常帶電芯線(xiàn)對(duì)其他不常帶電信號(hào)芯線(xiàn)的干擾。
引風(fēng)機(jī)是火電機(jī)組的重要輔機(jī),它的穩(wěn)定運(yùn)行直接影響機(jī)組的負(fù)荷,其一次故障造成停機(jī)或降負(fù)荷損失資金約20萬(wàn)元。此次改進(jìn)后,油站控制系統(tǒng)干擾電壓降為0 V,類(lèi)似故障再也沒(méi)有發(fā)生,證明此次改進(jìn)是成功的,保證了引風(fēng)機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
此次引風(fēng)機(jī)油站遠(yuǎn)控故障,檢修人員創(chuàng)新性地提出將常帶電芯線(xiàn)與不常帶電芯線(xiàn)分開(kāi),沒(méi)有花費(fèi)任何備品備件,僅僅用了三天時(shí)間,完美地解決了交流控制回路的感應(yīng)電問(wèn)題。
創(chuàng)新就是生產(chǎn)力。目前電廠(chǎng)大部分輔機(jī)設(shè)備都距離控制柜較遠(yuǎn),過(guò)長(zhǎng)的電纜、過(guò)大的分布電容就會(huì)產(chǎn)生電磁干擾問(wèn)題,進(jìn)而影響設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。此次的創(chuàng)新性解決思路和方法,能給其他有著類(lèi)似問(wèn)題困擾的電力同行提供借鑒。