桂 華,葛 偉,侯正煒,程勝林
(淮浙電力有限責任公司鳳臺發(fā)電分公司,安徽 淮南 232131)
在生產(chǎn)控制過程中,設(shè)備的控制趨向于使用控制系統(tǒng)(DCS或PLC)發(fā)指令的方式遠程驅(qū)動。DCS或PLC的指令發(fā)出后,到最終驅(qū)動設(shè)備,大多還要經(jīng)過就地的控制回路轉(zhuǎn)化。在實際工作中,經(jīng)常發(fā)生因現(xiàn)場控制回路的不可靠或功能單一,造成設(shè)備的運行異?;蚬δ苋笔КF(xiàn)象。下面介紹幾例通過對控制回路優(yōu)化解決現(xiàn)場問題的經(jīng)驗。
某廠給煤機為沈陽施道克電力設(shè)備有限公司生產(chǎn)的EG-2490型給煤機,原控制系統(tǒng)為施道克196NT系列產(chǎn)品,控制系統(tǒng)設(shè)置單控制柜,柜內(nèi)布置控制系統(tǒng)控制卡、電源板卡及接口設(shè)備??刂乒耠娫磥碜圆煌蔚碾姍C控制中心(motor control center,MCC),在生產(chǎn)運行中,若MCC的A或B段電源故障發(fā)生切換,會造成給煤機就地控制柜內(nèi)控制回路斷電(切換裝置存在切換時間),給煤機會短時停運。當備用電源投入后,需從DCS再次啟動,給煤機才能運行。這樣勢必造成故障處理時,運行人員的操作量增加,處理不及時可能會造成機組RB甚至爐膛滅火、機組跳閘的事故。
為此,研究通過在控制回路中增加延時繼電器的方式,實現(xiàn)其延時自啟功能。
實際改造時,經(jīng)過了三次回路的優(yōu)化,最終順利實現(xiàn)了該功能。
第一次改造電路如圖1所示。
圖1 第一次改造電路
即將BC繼電器(新加裝的)與原有的啟動繼電器FS進行并聯(lián),端子號為3 (負端)和6 (正端),將BC繼電器的延時斷開節(jié)點6和8與FS繼電器的常開接點并聯(lián),端子號為10 (正端)和6 (負端);改完試運后,發(fā)現(xiàn)有給煤機出現(xiàn)停后自啟的現(xiàn)象,經(jīng)分析,認為可能是FS與所加的延時繼電器BC在停指令發(fā)出繼電器失電后,線圈產(chǎn)生反電勢,自構(gòu)成回路,線圈吸合,F(xiàn)S接點閉合,停指令脈沖消失后,給煤機重新啟動。
對電路布置做了更改,把FS的常開接點移至BC繼電器的前面,使之與FS繼電器構(gòu)不成回路,就不會產(chǎn)生上述現(xiàn)象。
改造后出現(xiàn)幾次給煤機無故跳閘、復位后重啟正常的現(xiàn)象。針對此現(xiàn)象,分析研究認為是延時繼電器BC因振動造成延時觸點發(fā)生松動引起的FS繼電器瞬間失電。最初選用的延時繼電器體積較大,可能會存在振松的現(xiàn)象,后續(xù)都改成了體積較小的繼電器,未再發(fā)生此情況。
在此基礎(chǔ)上,對電路再做改進,在BC延時觸點的兩端再并上FS的一副常開備用接點8,12,即在10和6之間并上FS的常開觸點。
改造后經(jīng)試驗,電源切換時,自動重啟功能正常。經(jīng)過長時間運行觀察,給煤機運行正常,未再發(fā)生停運后重啟及運行時誤跳的現(xiàn)象。
某廠磨煤機熱風擋板為蘭州長信電力設(shè)備有限責任公司產(chǎn)品,就地氣動控制箱隨設(shè)備配供,2011年改造投運。近三年,經(jīng)常發(fā)生運行期間設(shè)備誤關(guān)現(xiàn)象。經(jīng)專業(yè)討論分析,認為是受電路干擾的原因造成了電磁閥誤動。該熱風擋板原控制原理如圖2所示。
圖2 熱風擋板原控制原理
設(shè)備切至遠程后,DCS指令直接從3或4接到電磁閥線圈,線圈帶電,設(shè)備動作。由于誤動的設(shè)備分屬于不同機組的不同卡件,時間也不一致,所以排除了DCS本身指令的問題,經(jīng)查歷史曲線,誤動時,確實指令也沒有發(fā)出。
經(jīng)過研究,確定對控制回路進行改造,增加自保持繼電器,即DCS開指令發(fā)出后,就地控制柜開回路自保持,電磁閥開線圈一直吸合,關(guān)指令發(fā)出后,開回路失電。
為防止電磁閥線圈VT1,VT2受電路干擾電壓的影響導致誤動作,在線圈的動作回路中,增加串接了繼電器的接點。由于正常運行時,設(shè)備誤開的隱患小于誤關(guān)的隱患,誤關(guān)會造成磨煤機跳閘,甚至導致機組RB,本次改造在開回路中增加了自保持,關(guān)回路則沒有。經(jīng)過試驗,當電磁閥開線圈帶電動作后,開線圈瞬時帶電并自保持,電磁閥維持原狀,不會反向動作。當閥閉指令使閥閉線圈帶電時,增加的K4同時動作,其串接在閥開線圈中的常閉接點斷開使閥開線圈解除自保持。
改造后,經(jīng)現(xiàn)場試驗,設(shè)備開、關(guān)正常,有效避免了因控制電源回路電壓干擾導致的設(shè)備誤關(guān)現(xiàn)象。經(jīng)過一段時間觀察,設(shè)備也未再發(fā)生誤動現(xiàn)象。因此確定對同類型的12臺設(shè)備統(tǒng)一進行改造。
某廠給水泵再循環(huán)閥為氣動調(diào)節(jié)閥,低負荷時,會根據(jù)指令開啟,防止小流量造成泵的過熱和氣蝕現(xiàn)象。但正常運行時,閥門誤開也會造成給水流量的大幅擾動,進而給機組安全運行帶來較大隱患。
2021-08-11,某廠1B給水泵再循環(huán)閥在機組正常運行中,突然全開。經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn),氣動控制回路過濾減壓閥的調(diào)壓裝置損壞,導致過濾減壓閥鎖死,氣源無法通過,且閥門為單氣缸氣關(guān)閥,失去氣源后閥門開啟。
經(jīng)現(xiàn)場查看及事后分析,認為該事件的直接原因為過濾減壓閥損壞,根本原因在于該氣動閥門的控制回路沒有鎖氣器,無法實現(xiàn)氣動閥門“三斷(斷氣、斷電、斷信號)保位”功能中的斷氣保位功能。確定對其控制回路進行改造,原理如圖3所示。
圖3 單氣缸控制氣動調(diào)節(jié)閥控制改造原理
為防止單氣缸控制氣動調(diào)節(jié)閥在氣源失去時快開或快關(guān),統(tǒng)一在氣缸入口增加鎖氣器,其功能是當氣源失去時,閉鎖氣缸和控制氣路之間的通路,使氣缸的氣鎖閉,達到保位的目的,具體的保位時間由氣缸的密封性確定。
圖3中虛線框內(nèi)電磁閥(快開或快關(guān))、快排閥、放大器根據(jù)各個調(diào)閥的功能配置,有的安裝,有的不安裝,沒有統(tǒng)一要求。
雙氣缸調(diào)節(jié)型的閥門在總氣源失去時,因為沒有機構(gòu)本身彈簧力的作用,一般不會快開或快關(guān),但也存在因工藝介質(zhì)的作用力導致閥門或擋板開啟或關(guān)閉的可能?,F(xiàn)場沒有安裝鎖氣器的,也可參照圖3在兩側(cè)氣缸的入口安裝鎖氣器。
改造后經(jīng)試驗,閥門開關(guān)正常,失氣后保位功能正常。
實際生產(chǎn)過程中,就地設(shè)備的控制一般都會有二次控制回路,或為電回路,或為氣回路、液回路。現(xiàn)場設(shè)備出現(xiàn)的故障往往都與該回路有關(guān),由于涉及電氣、機務(wù)等知識,這些對控制專業(yè)人員來說往往是薄弱點。上述改造可供生產(chǎn)企業(yè)的控制專業(yè)同行參考。