曹　偉　吳臻瑋　上海電力股份有限公司吳涇熱電廠

電源自切裝置動(dòng)作時(shí)給煤機(jī)停機(jī)問題的分析與解決

曹偉吳臻瑋上海電力股份有限公司吳涇熱電廠

雙電源自動(dòng)切換裝置是保證電廠設(shè)備可靠運(yùn)行的主要手段之一，但如果選型不當(dāng)或者與所屬設(shè)備的控制回路配合不恰當(dāng)，在電源切換時(shí)，很可能造成設(shè)備的停運(yùn)，失去了原本設(shè)計(jì)時(shí)的功能。本文針對(duì)我廠8/9號(hào)機(jī)組給煤機(jī)在電源自切過程出現(xiàn)的給煤機(jī)停機(jī)的現(xiàn)象進(jìn)行了分析，并制定了對(duì)策與實(shí)施。

電源切換裝置；給煤機(jī)；停機(jī)；對(duì)策

雙電源自動(dòng)切換裝置是保證給煤機(jī)可靠運(yùn)行的主要手段之一，但如果選型不當(dāng)或者與所屬設(shè)備的控制回路配合不恰當(dāng)，在電源切換時(shí)，很可能造成設(shè)備的停運(yùn)，失去了原本設(shè)計(jì)時(shí)的功能。

我廠8/9號(hào)機(jī)組為300 WM火力發(fā)電機(jī)組，分別于2010、2011年順利通過168 h試運(yùn)行正式投入商業(yè)運(yùn)行。給煤機(jī)普遍應(yīng)用于火力發(fā)電廠中,它主要作用是把塊狀及粉末狀物料以貯料倉或漏斗中連續(xù)均勻或定量地給到磨煤機(jī)中,是電廠生產(chǎn)中的重要設(shè)備，我廠爐8/9給煤機(jī)A/B共用兩路電源，分別取于專用盤3A、3B，給煤機(jī)C/D/E共用兩路電源，同樣取于專用盤3A/3B,兩路電源由一套雙電源切換裝置進(jìn)行切換，型號(hào)為埃莫森公司的ASCO 7000 系列，給煤機(jī)使用變頻器控制，型號(hào)為AB公司的PowerFlex 40P，電機(jī)為三角形接法，功率4 kW，電流9 A。本文針對(duì)我廠8/9號(hào)機(jī)組給煤機(jī)在電源切換過程出現(xiàn)的給煤機(jī)停機(jī)的現(xiàn)象進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并制定了對(duì)策與實(shí)施。

1　給煤機(jī)自切時(shí)停機(jī)問題概述

爐8/9號(hào)機(jī)投運(yùn)后，在機(jī)組首次檢修期間對(duì)ASCO 7000系列ATS進(jìn)行切換試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，爐8/9給煤機(jī)在運(yùn)行狀態(tài)下，如進(jìn)行電源快切，會(huì)造成給煤機(jī)停機(jī)，需重新啟動(dòng)才能運(yùn)行，這樣的話，快切裝置不能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)預(yù)想，無法起到雙電源供電本應(yīng)起到的保障作用，無法保證給煤機(jī)繼續(xù)運(yùn)行。

利用機(jī)組檢修的機(jī)會(huì)，對(duì)給煤機(jī)A/B/C/D/E進(jìn)行了運(yùn)行中快切試驗(yàn)，共計(jì)5次結(jié)果如表1。

表1中T為停機(jī)跳閘，F(xiàn)為出故障信號(hào)，○為正常運(yùn)行。

由上述試驗(yàn)可知，快切后，給煤機(jī)停機(jī)發(fā)生率100%，快切裝置完全失效。

2　電源切換時(shí)給煤機(jī)停機(jī)原因分析

針對(duì)上述現(xiàn)象展開分析，得出以下6條原因可能引起切換時(shí)停機(jī)。

（1）給煤機(jī)快切時(shí)，瞬時(shí)電流波動(dòng)過大；

（2）給煤機(jī)房環(huán)境差，煤灰振動(dòng)等造成快切設(shè)備不能正常工作；

（3）操作人員操作不當(dāng)；

（4）快切裝置參數(shù)設(shè)置調(diào)試不正確；

（5）變頻器參數(shù)設(shè)置不正確，不能躲過快切的失電時(shí)間；

（6）電氣回路與給煤機(jī)快切裝置不匹配。2.1 給煤機(jī)快切時(shí)瞬時(shí)電流波動(dòng)過大

一次回路在瞬時(shí)開斷的過程中，會(huì)產(chǎn)生比較大的電流，快切裝置動(dòng)作時(shí)也不例外，如果快切裝置的額定電流不能滿足切換時(shí)產(chǎn)生的較大設(shè)備電流，就很可能影響到切換裝置的正常工作。通過對(duì)給煤機(jī)電機(jī)電流和切換裝置額定電流的比較（見圖1）。

如銘牌所示，一臺(tái)給煤機(jī)電動(dòng)機(jī)額定電流為9A，給煤機(jī)A/B共用一臺(tái)快切裝置，給煤機(jī)C/D/ E共用一臺(tái)快切裝置，經(jīng)過計(jì)算，電流分別是：給煤機(jī)A/B為9A*2=18 A；給煤機(jī)C/D/E為9A*3=27 A

圖1　比較結(jié)果示意圖

而ASCO 7000快切裝置的額定電流如圖1所示為100A，遠(yuǎn)大于負(fù)荷電流，因此瞬時(shí)電流波動(dòng)影響電源切換的因素可以忽略。

2.2給煤機(jī)房環(huán)境差，煤灰振動(dòng)等造成快切設(shè)備不能正常工作

電廠給煤機(jī)房和磨煤機(jī)房煤粉粉塵比較集中，比較多，一向是全廠環(huán)境最差的地方，而粉塵又是影響電氣設(shè)備正常運(yùn)行的重要因素，環(huán)境中如果粉塵過重，會(huì)導(dǎo)致電氣回路絕緣降低，影響性能，給煤機(jī)采用的電源切換裝置和變頻器都屬于比較先進(jìn)、精密的設(shè)備，如果環(huán)境條件較差，很可能對(duì)其性能造成破壞。在對(duì)給煤機(jī)工作環(huán)境（圖2）進(jìn)行評(píng)估。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，快切裝置安置在鋁合金房間里，而給煤機(jī)控制箱外面有不銹鋼罩殼，里面封堵和密封完好，沒有煤灰泄露進(jìn)控制箱，因此，此原因也可忽略。

圖2　給煤機(jī)工作環(huán)境示意圖

2.3操作人員操作不當(dāng)

操作人員的操作是否安全，操作程序是否正確，是否符合設(shè)備要求，一直以來都是個(gè)不可忽視的問題，由于操作原因造成設(shè)備故障的事例時(shí)常發(fā)生。經(jīng)過仔細(xì)研究核對(duì)《ASCO 7000 系列 ATS開機(jī)調(diào)試指南》中的操作方法和手勢(shì)，再對(duì)比實(shí)際操作時(shí)的方法和程序，并無異樣，故此原因也忽略。

2.4快切裝置參數(shù)設(shè)置調(diào)試不正確

快切裝置參數(shù)的設(shè)置與調(diào)試是其能否正常工作的重要因素，參數(shù)設(shè)置要符合設(shè)備所在環(huán)境及電氣回路的要求；根據(jù)廠家提供的《ASCO 7000 系列 ATS 開機(jī)調(diào)試指南》，原廠設(shè)定的“轉(zhuǎn)換至備用電源延時(shí)”此參數(shù)調(diào)節(jié)范圍為0～5分鐘，默認(rèn)調(diào)節(jié)為0，快切裝置使用默認(rèn)值，已經(jīng)是最小值（快切動(dòng)作固有時(shí)間為30 ms）,無法再進(jìn)行調(diào)整和設(shè)置。

2.5變頻器參數(shù)設(shè)置不正確，不能躲過快切的失電時(shí)間

我廠給煤機(jī)采用的是AB PowerFlex 40變頻器來對(duì)給煤機(jī)進(jìn)行調(diào)速，變頻器的參數(shù)設(shè)置也是設(shè)備能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵。上述提到，電源切換裝置切換時(shí)的固有時(shí)間為30 ms，也就是說，這30ms的時(shí)間是一個(gè)短暫的斷電過程，變頻器是否未設(shè)置正確，使其無法躲過這30 ms的時(shí)間，造成給煤機(jī)停機(jī)。通過對(duì)《AB PowerFlex 40變頻器 產(chǎn)品說明書》的研究（見圖3），檢查比對(duì)了變頻器的各項(xiàng)參數(shù)，以及所出現(xiàn)的故障信號(hào)，發(fā)現(xiàn)變頻器所出現(xiàn)的故障編號(hào)“F3”內(nèi)容為電源掉電，即變頻器檢測(cè)到外加電壓一旦低于85%后即停止運(yùn)行，并無自動(dòng)重新啟動(dòng)或者延時(shí)停止運(yùn)行的設(shè)置，所以變頻器的設(shè)置并無不正確之處。

2.6電氣回路與給煤機(jī)快切裝置不匹配

通過對(duì)給煤機(jī)電氣回路圖紙和快切裝置的深入研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)快切裝置主備用電源切換時(shí)，會(huì)有30 ms的間隙，為切換裝置固有動(dòng)作時(shí)間，但這30 ms會(huì)造成運(yùn)行回路中FS線圈失電，導(dǎo)致FS自保持接點(diǎn)斷開（見圖4），給煤機(jī)操控面板上就會(huì)失去FS這個(gè)運(yùn)行指令信號(hào)，給煤機(jī)因此停機(jī)。再加上爐8/9給煤機(jī)熱工遙空信號(hào)為3s的脈沖信號(hào)，停機(jī)后并沒有自動(dòng)再啟動(dòng)的邏輯設(shè)計(jì)，所以FS線圈失電后，給煤機(jī)整個(gè)二次回路就斷開了，就算備用電源在30 ms后自動(dòng)切換成功，由于給煤機(jī)本身并沒有啟動(dòng)信號(hào)，因此停機(jī)現(xiàn)象就出現(xiàn)了。這是造成給煤機(jī)在電源切換時(shí)停機(jī)的主要原因。

圖3　說明書摘錄圖

3　對(duì)策及實(shí)施

3.1對(duì)策

找到了問題的癥結(jié)所在，就可以對(duì)癥下藥了，針對(duì)上述的原因分析，有兩種對(duì)策方案可以解決給煤機(jī)電源切換時(shí)停機(jī)的問題：

（1）對(duì)策1將熱工遙操信號(hào)由短信號(hào)改為長(zhǎng)信號(hào)

在我廠爐8/9給煤機(jī)回路中，熱工的遙操信號(hào)為3 s的脈沖信號(hào)，一旦二次回路失電，給煤機(jī)停機(jī)后，熱工方面并沒有再次啟動(dòng)給煤機(jī)的后續(xù)信號(hào)，給煤機(jī)就永久停機(jī)了；如果將熱工信號(hào)改成長(zhǎng)信號(hào)，即在設(shè)備啟動(dòng)運(yùn)行后，此啟動(dòng)信號(hào)一直處于接通狀態(tài)（只在正常停機(jī)時(shí)斷開），這樣即使發(fā)生暫時(shí)的失電，等到備用電源切換成功之后，由于開機(jī)信號(hào)一直存在，給煤機(jī)自動(dòng)重新啟動(dòng)，繼續(xù)運(yùn)行。但是由于熱工的信號(hào)方式屬于集中設(shè)置，要想修改發(fā)信方式是一項(xiàng)比較大的項(xiàng)目，所以此對(duì)策并非最佳方案。

（2）對(duì)策2在電氣回路中加裝時(shí)間繼電器（圖4、圖5）由圖4、圖5比較可以看出，改進(jìn)后的控制回路在FS的線圈和副接點(diǎn)處分別并聯(lián)ZJ線圈和ZJ的副接點(diǎn)（此副接點(diǎn)為瞬時(shí)閉合，延時(shí)打開），當(dāng)快切裝置動(dòng)作，回路發(fā)生瞬時(shí)失電30 ms，F(xiàn)S線圈失電，其副接點(diǎn)返回，與此同時(shí)，ZJ線圈失電，但其副接點(diǎn)由于有延時(shí)返回的功能，可以繼續(xù)保持閉合一段時(shí)間，等到快切完成，備用電源供電時(shí)，回路通過還未返回的ZJ副接點(diǎn)接通，給煤機(jī)繼續(xù)運(yùn)行。為了防止ZJ延時(shí)過長(zhǎng)，從而影響給煤機(jī)的正常停機(jī)，ZJ的延時(shí)時(shí)間要大于切換裝置固有動(dòng)作時(shí)間，也要小于熱工停機(jī)信號(hào)的脈沖時(shí)間（3 s）。此方案耗時(shí)少，每臺(tái)給煤機(jī)只需消耗一只時(shí)間繼電器和少許電線，是比較理想的對(duì)策方案。

3.2實(shí)施后效果

根據(jù)第二對(duì)策方案對(duì)給煤機(jī)控制回路進(jìn)行改進(jìn)后，再次進(jìn)行了三次快切實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表2。

表2　改進(jìn)后快切實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表2中○為運(yùn)行，T為跳閘，改進(jìn)后，快切成功率達(dá)到了100%。

4　結(jié)束語

雙電源切換裝置是一種很好的保持設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的電氣裝置，但是選用時(shí)要注意與電氣設(shè)備及其回路的配合，特別是像給煤機(jī)那樣長(zhǎng)期運(yùn)行的設(shè)備，不要再讓那短短的30 m s使整套雙電源切換裝置失去作用了。

Analysis and Solution o f Coal Feeder Show dow n Problem s W hile Pow er Autom atic Sw itching Equipm ent Acts

Cao Wei， Wu Zhenwei
Shanghai Electric Power Lim ited Co.,ltd W ujing Thermal Power Plant

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圖4　給煤機(jī)電路圖

圖5　電氣回路加裝時(shí)間繼電器

10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2016.09.011