一起磨煤機(jī)油站多頻次跳閘原因分析及防范措施

陸偉東　呂鵬

摘? 要：磨煤機(jī)油站是輔機(jī)設(shè)備的重要組成部分，運(yùn)行中任何故障、缺陷均能造成影響機(jī)組穩(wěn)定、安全運(yùn)行，文章對(duì)某電廠內(nèi)一起磨煤機(jī)油站多頻次跳閘原因進(jìn)行分析，對(duì)原系統(tǒng)提出了技術(shù)改造的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案，解決了磨煤機(jī)油站多頻次跳閘問(wèn)題并提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。希望通過(guò)文章的分析，能夠?qū)ο嚓P(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：磨煤機(jī)油站;跳閘原因分析;控制回路改進(jìn)

中圖分類號(hào)：TM621.6? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2020）21-0138-02

Abstract： The coal mill oil station is an important part of the auxiliary equipment， and any failure or defect in operation may affect the stable and safe operation of the unit. This paper analyzes the causes of multi-frequency tripping of a coal mill oil station in a power plant， and puts forward an innovative design scheme for the technical transformation of the original system， which solves the problem of multi-frequency tripping of the coal mill oil station and improves the safety and reliability of the system operation， in the hope that the analysis of the paper can provide reference for related work.

Keywords： coal mill oil station; tripping cause analysis; control loop improvement

引言

稀油站主要用于發(fā)電機(jī)械設(shè)備的稀油循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)中，是輔機(jī)設(shè)備的重要組成部分。稀油站主要由油箱、油泵裝置、過(guò)濾器、列管式油冷卻器、電控柜、儀表屏、管道、閥門等組成，而電控柜的電氣控制系統(tǒng)更是稀油站的心臟，動(dòng)力之源。因此，電氣控制系統(tǒng)的優(yōu)劣，直接影響整個(gè)稀油站的安全穩(wěn)定及功效?；鹆Πl(fā)電機(jī)組中，磨煤機(jī)油站屬低壓400V油站設(shè)備控制系統(tǒng)。某電廠磨煤機(jī)油站由于電氣控制電源回路自身設(shè)計(jì)缺陷，因同一控制回路中的熱控電磁閥瞬時(shí)性故障，導(dǎo)致磨煤機(jī)油站控制電源隔離變壓器超出限制容量，控制回路電壓急劇降低，導(dǎo)致磨煤機(jī)油站油泵停運(yùn)，進(jìn)而造成了磨煤機(jī)停運(yùn)，嚴(yán)重影響機(jī)組穩(wěn)定、安全運(yùn)行。這是一個(gè)生產(chǎn)性現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)問(wèn)題，作者按照企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用需求為出發(fā)點(diǎn)，根據(jù)自己多年來(lái)在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)消缺經(jīng)驗(yàn)，在對(duì)磨煤機(jī)油站的電源控制回路原理設(shè)計(jì)缺陷原因?qū)е碌奶l進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析基礎(chǔ)上，對(duì)原系統(tǒng)提出了技術(shù)改造的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案，解決了磨煤機(jī)油站多頻次跳閘問(wèn)題并提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

1 多頻次跳閘經(jīng)過(guò)

某電廠A磨煤機(jī)油站，站內(nèi)設(shè)備屬電氣一次、二次及熱控專業(yè)管理，液壓油泵、電機(jī)稀油泵兩臺(tái)油泵控制屬電氣二次維護(hù)管理，電磁閥控制屬熱控維護(hù)管理，電源、接觸器、隔離變等屬電氣一次維護(hù)管理，電氣二次、熱控設(shè)備共用控制電源。運(yùn)行中多次出現(xiàn)液壓油泵、電機(jī)稀油泵兩臺(tái)油泵不明原因跳閘。磨煤機(jī)油站停電后，三個(gè)專業(yè)通過(guò)絕緣檢測(cè)、元器件靜態(tài)檢查、二次回路檢測(cè)、控制電源空開更換等排查方式后依舊不能找到跳閘原因。其控制原理如圖1：圖中，1DK為控制電源空開，1B為電源隔離變（380V變220V），2DK為照明回路空開，3DK為熱控DC24V模塊專用空開，4DK為熱控變定加載及冷卻水電磁閥專用空開，WDZ為電源監(jiān)視中間繼電器。

2 原因排查分析

某天凌晨01時(shí)，磨煤機(jī)油站內(nèi)兩臺(tái)油泵再次跳閘，電氣二次組織人員連夜將便攜式故障錄波器架設(shè)現(xiàn)場(chǎng)。由于便攜式故障錄波器電壓最大只能接入130V，電氣二次繼保專業(yè)利舊一個(gè)1200V變300V的小變壓器，焊接出接線抽頭將控制回路電壓接入故障錄波器中（實(shí)際變壓器變比為3.81）。同時(shí)接入便攜錄波器還有以下模擬量：1DK控制回路總電流、3DK熱控模塊電源電流、4DK熱控變定加載及冷卻水電磁閥回路電流。

05點(diǎn)40分，A磨煤機(jī)油站再次跳閘，現(xiàn)場(chǎng)架設(shè)的便攜式故障錄波器錄下故障跳閘時(shí)接入量故障信息，發(fā)現(xiàn)控制回路電壓下降，導(dǎo)致控制回路中電保持的油泵接觸器失電，造成磨煤機(jī)油站跳閘。錄波圖如圖2。

由圖1所示可知，控制回路電源由接在一次回路380VAC相中的隔離變壓器1B供電，變壓器為380V變220V變壓器，變壓器額定容量500VA。變壓器220V側(cè)接的1DK控制總電源空開，1DK下接的3DK熱控模塊電源空開、4DK熱控變定加載及冷卻水電磁閥回路電源空開及兩臺(tái)油泵的控制回路。

查看故障錄波器波形圖，故障時(shí)控制回路電壓由57V降至44V，而此時(shí)4DK熱控變定加載及冷卻水電磁閥回路電流由0.04A升至9A，推斷由于熱控4DK回路電流過(guò)載嚴(yán)重超過(guò)變壓器容量，導(dǎo)致控制回路電壓下降，電保持接觸器失電，造成磨煤機(jī)油站跳閘。

原因判定：（1）變定加載及冷卻水電磁閥控制回路由

4DK控制電源開關(guān)供電，4DK電源開關(guān)額定電流為3A，空開的特性是8-10倍額定電流左右瞬間跳閘，折算瞬時(shí)跳閘電流為24-30A左右，查看錄波圖中數(shù)據(jù)故障時(shí)電流為9A，9A故障電流至少需要幾十秒乃至幾分鐘空開才會(huì)動(dòng)作跳閘。因此4DK在故障時(shí)不會(huì)跳閘。（2）熱控所屬的電磁閥回路額定電流是1.5A，后查閱DCS歷史記錄，故障時(shí)變定加載及冷卻水電磁閥同時(shí)都在動(dòng)作，推斷冷卻水電磁閥存在異常。查看錄波器第一條線，電壓54.5V，電流1.24A，此時(shí)控制回路消耗功率P=3.81UI=3.81×54.5V×1.24A=257W（3.81為接入便攜故障錄波器小變壓器變比，相當(dāng)于PT變比）;看錄波器第二條線電壓44.8V，電流9.22A，此時(shí)控制回路功率P=3.81UI=3.81×44.8×9.22=1573W;控制回路消耗的功率由257W增大到1573W，已經(jīng)遠(yuǎn)超過(guò)控制回路隔離變壓器500VA的額定容量，導(dǎo)致控制回路電壓急劇下降。（3）由上判定得知，磨煤機(jī)油站內(nèi)兩臺(tái)油泵多頻次跳閘，由于熱控冷卻水電磁閥異常動(dòng)作引起回路電流過(guò)載嚴(yán)重，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)控制回路隔離變壓器額定容量，導(dǎo)致控制回路電壓急劇下降，磨煤機(jī)油泵控制回路中電保持接觸器失電，造成磨煤機(jī)油站跳閘。

3 控制回路改進(jìn)

（1）因熱控所屬的變定加載及冷卻水電磁閥安裝在油站本體處，運(yùn)行環(huán)境惡劣，故障時(shí)有發(fā)生，故將3DK及4DK電源由隔離變壓器1B供電改為由380V總電源中A相與N相（220V）取電，防止3DK及4DK下電磁閥設(shè)備故障造成油泵跳閘。同時(shí)熱控專業(yè)更換冷卻水電磁閥?；芈犯脑焱瓿刹⒏鼡Q冷卻水電磁閥后試運(yùn)后油站運(yùn)行正常未再跳閘。（2）對(duì)油泵控制回路進(jìn)行改造，增加A-ST時(shí)間繼電器實(shí)現(xiàn)控制回路短時(shí)停電再來(lái)電后油泵自啟功能，防止因外部電源短時(shí)失電或內(nèi)部故障造成控制回路電壓瞬時(shí)降低而導(dǎo)致油泵停運(yùn)。當(dāng)控制電源正常油泵啟動(dòng)后，A-ST的6、8節(jié)點(diǎn)瞬時(shí)閉合，當(dāng)控制回路失電后A-ST的6、8節(jié)點(diǎn)會(huì)延時(shí)閉合5S，若5S內(nèi)控制電源恢復(fù)則油泵會(huì)直接啟動(dòng)運(yùn)行。遠(yuǎn)方跳閘時(shí)通過(guò)跳閘繼電器A-2ZJ節(jié)點(diǎn)復(fù)位時(shí)間繼電器。由于A-ST繼電器在油泵運(yùn)行時(shí)一直帶電工作，為防止繼電器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行故障后不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，故增加1ZJ監(jiān)視繼電器監(jiān)視A-ST時(shí)間繼電器狀態(tài)，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)更換。具體改造圖紙見(jiàn)圖3。

4 結(jié)束語(yǔ)

磨煤機(jī)油站是輔機(jī)設(shè)備的重要組成部分，運(yùn)行中任何故障、缺陷均能造成影響機(jī)組穩(wěn)定安全運(yùn)行，因此必須給予高度重視，認(rèn)真排查故障原因，嚴(yán)謹(jǐn)設(shè)計(jì)改進(jìn)方案，保障設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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