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        火力發(fā)電廠SOE系統(tǒng)存在問題分析及優(yōu)化方案

        2021-01-28 12:43:52張文濤
        機電信息 2021年3期
        關鍵詞:卡件汽機電磁閥

        張文濤

        (福建省鴻山熱電有限責任公司,福建泉州362712)

        0 引言

        SOE(Sequence of Event)即事件順序記錄系統(tǒng),其以毫秒級分辨力輸入卡件為依托,預先定義好需要的開關量信號,當發(fā)生設備故障時,該系統(tǒng)可以記錄開關量信號的動作先后順序,為排查故障提供幫助[1]。

        隨著火力發(fā)電機組服役年限增加,設備使用壽命達到極限,各種故障停機事件頻繁發(fā)生,特別是跳閘回路繼電器、電磁閥和電纜故障時,傳統(tǒng)SOE設計的預定義開關量信號已經不能滿足生產的需要,SOE信號庫亟待完善。

        1 系統(tǒng)概況

        某電廠使用東方汽輪機,本文以該電廠DEH系統(tǒng)SOE系統(tǒng)信號庫為例來展開論述,DEH系統(tǒng)遮斷硬接線圖如圖1所示。

        圖1為簡化版ETS跳機硬接線,TSI系統(tǒng)的3個軸位移超限停機信號A1/A2/A3分別進入3個可組態(tài)卡件F1/F2/F3,在卡件內完成三取二后輸出R1/R2/R33個節(jié)點,這3個節(jié)點經過R5/R6/R7繼電器擴展后完成三取二功能并輸出到R11和R21繼 電 器 ,R11和 R21的 節(jié) 點 送 到 DEH 系 統(tǒng) 機 柜 完 成JR4/JR5/JR6/JR7遮斷電磁閥的動作,實現(xiàn)圖3中遮斷電磁閥5YV/6YV/7YV/8YV動作觸發(fā)汽機遮斷(圖3中PS1、PS2、PS3三取二油壓失去)。

        2 現(xiàn)有SOE系統(tǒng)信號庫及其存在問題

        2.1 現(xiàn)有SOE系統(tǒng)信號庫設計

        從汽機遮斷SOE信號庫與首出比對圖(圖2)可以看出,現(xiàn)有汽機遮斷SOE信號庫的設計與ETS跳閘首出條件基本吻合,其只是在外部跳閘信號觸發(fā)跳閘回路動作時,記錄外部跳閘信號觸發(fā)的先后順序,而輔助ETS首出完成更細致的分辨。

        2.2 現(xiàn)有SOE系統(tǒng)信號庫存在問題

        傳統(tǒng)的SOE信號庫的設計只是為了記錄外部信號引起跳閘時觸發(fā)的先后順序,沒有考慮整個跳閘回路內部如繼電器、電磁閥或電纜等故障導致的跳閘情況,為了更好地理解,引入一個電氣專業(yè)的常用語“偷跳”,所謂的汽機偷跳指的是非首出條件引起的跳閘。

        圖1 DEH系統(tǒng)遮斷硬接線圖

        圖2 汽機遮斷SOE信號庫與首出比對圖

        汽機偷跳的可能性有以下兩種:

        (1)跳閘繼電器故障引起的偷跳。圖1中與跳閘相關的繼電器有很多,按照防止保護誤動的原則,絕大多數都是“三取二”設置,但是也有基于防保護拒動設計的單個動作便可觸發(fā)跳閘指令的繼電器,如R11/R21(ETS跳閘指令送DEH跳閘回路)、R33/R34(超速110%)和R38(DEH遮斷)繼電器。如果R11/R21/R33/R34/R38這5個繼電器因電纜破皮、線圈有感應電等,導致線圈吸合使保護誤動作,這就屬于跳閘繼電器故障引起的偷跳;電源失去繼電器R35/R36為常閉節(jié)點,當繼電器接線松動時,可能導致繼電器翻轉觸發(fā)電源失去節(jié)點導通,導致偷跳。

        (2)汽機房就地裝置故障如危急遮斷器飛錘裝置脫扣、噴油電磁閥2YV誤動或者遮斷電磁閥5YV/6YV/7YV/8YV成組誤動引起的偷跳(PS1、PS2、PS3三取二失去油壓)。汽機遮斷就地設備如圖3所示。

        以上兩種汽機偷跳導致的遮斷,打閘首出都會是“保安油壓低跳閘”,SOE記錄第一條是“DEH遮斷”,第二條是“保安油壓低跳閘”。

        此首出很有迷惑性,非常不利于快速排查問題所在,主要體現(xiàn)在以下3點:

        (1)不好下定論是偷跳;

        (2)即使確定是偷跳,也沒法判斷是跳閘繼電器故障引起的偷跳還是汽機房就地裝置故障引起的偷跳;

        (3)即使確定是跳閘繼電器故障引起的偷跳,由于參與的跳閘繼電器很多,不能因此縮小排查范圍來查找具體故障繼電器。

        3 解決方案

        為了區(qū)分跳閘繼電器故障引起的偷跳與汽機房就地裝置故障引起的偷跳,將圖1中跳閘繼電器JR4常開節(jié)點送SOE,將圖3中保安油壓低開關PS1常開節(jié)點送SOE,同時將圖3中ZS2開關常開接點送SOE。當汽機偷跳發(fā)生時,如果SOE記錄JR4先來,則可判斷是跳閘繼電器故障引起的偷跳;如果SOE記錄PS1或者ZS2先來,則可判斷是汽機房就地裝置故障引起的偷跳。

        當已經可以判斷是跳閘繼電器故障引起的偷跳時,為了縮小故障繼電器排查范圍,可以將圖1中R11/R21(ETS跳閘繼電器)、R33/R34(超速110%繼電器)、R38(DEH遮斷繼電器)、R35/R36(電源失去繼電器)節(jié)點接入SOE卡。

        4 增加SOE點需注意事項

        電科院SOE測試只是檢測SOE卡件掃描周期精度是否達到要求,對機組發(fā)生遮斷時SOE是否能夠正確顯示未進行檢測,所以新SOE點的添加要求顧及已有SOE的設計規(guī)范,使SOE系統(tǒng)在遮斷時能按照正確時序顯示,以滿足事故追憶要求;目前梳理出來需要添加的點位有JR4/PS1/ZS2/R11/R21/R33/R34/R38/R35/R36繼電器節(jié)點,如果這10個繼電器都有空余節(jié)點,則可以直接將該繼電器節(jié)點送入SOE卡;如果部分繼電器已經沒有空余節(jié)點,則要求這10個繼電器都必須擴展出新繼電器節(jié)點,并將新繼電器節(jié)點送入SOE卡,嚴禁部分繼電器使用本繼電器節(jié)點,另外的繼電器使用擴展繼電器節(jié)點。

        圖3 汽機遮斷就地執(zhí)行機構圖

        5 結語

        近期很多汽機遮斷案例在原因查找上遇到難點,遮斷原因基本上都是跳閘回路繼電器、電磁閥和電纜等故障引起的跳閘,而首出和SOE都提供不了幫助。針對此類問題,本文以東方汽輪機DEH系統(tǒng)遮斷原理圖為例,主要討論了現(xiàn)有SOE系統(tǒng)信號庫的設計不足(只是記錄外部信號引起跳閘時觸發(fā)的先后順序,沒有考慮整個跳閘回路內部如繼電器、電磁閥或電纜等故障導致的跳閘)、改進方案以及改進過程中的注意事項,并完善了SOE信號庫,為故障跳閘原因查找提供了必要的幫助。

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