燃機(jī)電廠調(diào)壓站入口緊急切斷ESD閥控制回路優(yōu)化

貢文明

（江蘇華電戚墅堰發(fā)電有限公司,江蘇 常州 213011）

燃機(jī)電廠調(diào)壓站入口緊急切斷ESD閥控制回路優(yōu)化

貢文明

（江蘇華電戚墅堰發(fā)電有限公司,江蘇 常州 213011）

本文分析了典型的燃機(jī)電廠調(diào)壓站ESD閥電源和控制回路存在的隱患，提出了優(yōu)化和改進(jìn)方法，對(duì)提升調(diào)壓站ESD控制閥電氣回路的安全可靠性設(shè)計(jì)有較強(qiáng)的參考價(jià)值。

燃機(jī)電廠;調(diào)壓站;ESD電磁閥;雙電源

0 引言

在燃機(jī)電廠天然氣調(diào)壓站承擔(dān)著全廠機(jī)組的供氣和調(diào)壓作用，相當(dāng)于燃煤機(jī)組的燃煤輸送系統(tǒng)，安全可靠性要求不言而語。由于調(diào)壓站一般設(shè)計(jì)上遠(yuǎn)離主廠房，設(shè)備都是成套供貨，因此都設(shè)計(jì)了就地控制柜，采用獨(dú)立于DCS系統(tǒng)的供電，設(shè)計(jì)有調(diào)壓站入口緊急關(guān)斷閥（ESD）作為突發(fā)情況時(shí)快速切斷調(diào)壓站供氣的用途，一般ESD閥采用雙電磁閥并聯(lián)工作，線圈電壓220VAC。近年來發(fā)生因ESD閥意外關(guān)閉導(dǎo)致機(jī)組全部停運(yùn)的事件較多，本文根據(jù)典型的ESD電磁閥控制回路設(shè)計(jì)提出一些優(yōu)化和改進(jìn)的方法供同仁參考。

1 典型的ESD供電和控制回路

圖1

圖1和圖2為國內(nèi)某知名調(diào)壓站成套供應(yīng)商設(shè)計(jì)的調(diào)壓站就地控制柜典型供電回路和ESD電磁閥典型控制回路。

出于安全考慮供電系統(tǒng)配置兩路220VAC電源經(jīng)過快速電源切換裝置后再經(jīng)過在線式UPS電源對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行供電，電源切換裝置一般采用ASCO 7000系列，切換時(shí)間大約100ms～200ms。

圖2為ESD閥控制回路圖，從圖中可以看出兩個(gè)電磁閥線圈的供電是依靠“20KA41”和“20KA42”2個(gè)自保持繼電器回路進(jìn)行供電，通過串聯(lián)的關(guān)閉按鈕切斷電磁閥供電，因此雖然ASCO 7000切換裝置切換時(shí)間只有200ms，電磁閥失電200ms閥門不會(huì)關(guān)閉，但是由于繼電器自保持回路的存在如果沒有UPS電源電磁閥控制回路必然失去電源導(dǎo)致閥門關(guān)閉。

圖2

根據(jù)圖1和圖2可以明顯看出由于UPS環(huán)節(jié)的存在，供電回路存在較大的隱患，一般配置的都是普通的在線式UPS，逆變回路出現(xiàn)故障就會(huì)導(dǎo)致輸出失電（近期江蘇某燃機(jī)電廠就發(fā)生了由于APC1000 UPS逆變板故障導(dǎo)致了調(diào)壓站閥門全部關(guān)閉造成機(jī)組全停的事故）。

2 優(yōu)化方案

2.1 供電回路優(yōu)化

圖3

2.2 控制回路優(yōu)化

圖4

在圖3中把UPS調(diào)整到了正用電源下，消除了UPS故障導(dǎo)致的失電問題，由于雙電源切換裝置切換會(huì)導(dǎo)致電磁閥自保持繼電器回路失電，因此控制回路也需要改進(jìn)，防止切換過程自保持失去。

圖4為改進(jìn)過的電磁閥控制回路，增加了”20KA41-1”和”20KA43-2”兩個(gè)延遲斷開繼電器，延遲斷開時(shí)間大于切換裝置切換時(shí)間就可以保證自保持回路不失電。為防止延時(shí)繼電器出現(xiàn)故障可以并接多個(gè)增加可靠性。該方案經(jīng)過實(shí)際使用工作情況良好，可以保證電源切換時(shí)閥門保存狀態(tài)不變化。

3 精簡(jiǎn)優(yōu)化

經(jīng)過上面的優(yōu)化，ESD閥的供電和控制回路可靠性已經(jīng)得到了較大的提高，但是從熱控可靠性來說回路越精簡(jiǎn)系統(tǒng)越可靠，上面的控制回路環(huán)節(jié)較多，仍然有較多的不可靠因素存在。譬如延時(shí)繼電器故障、控制繼電器線圈短路、指示燈斷路等都會(huì)造成控制電源空開保護(hù)動(dòng)作，導(dǎo)致回路失去電源。

圖5為精簡(jiǎn)優(yōu)化后的電磁閥控制回路，取消了中間繼電器環(huán)節(jié)，指示燈和電磁閥回路增加了熔斷器。該控制回路經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用情況良好。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.012