300兆乏雙水內(nèi)冷調(diào)相機(jī)交流潤滑油泵故障切換問題分析

陳曉貴

（江蘇省電力有限公司檢修分公司 江蘇省南京市 210000）

在某甲換流站由于調(diào)相機(jī)潤滑油系統(tǒng)在運(yùn)行人員進(jìn)行倒站用電時(shí)導(dǎo)致潤滑油泵故障切泵，潤滑油系統(tǒng)油壓建立慢，導(dǎo)致潤滑油系統(tǒng)油壓低跳機(jī)。此次情況的發(fā)生，發(fā)現(xiàn)潤滑油系統(tǒng)油泵切換問題，不能滿足正常運(yùn)行，在廠家做了相關(guān)措施后，在某乙換流站2號(hào)調(diào)相機(jī)進(jìn)行潤滑油系統(tǒng)油泵切換試驗(yàn)，來驗(yàn)證潤滑油系統(tǒng)油泵切換的問題得以解決。

1 潤滑油系統(tǒng)簡(jiǎn)介

潤滑油系統(tǒng)是給調(diào)相機(jī)軸承供油，起到對(duì)調(diào)相機(jī)大軸支撐、潤滑和散熱的作用。潤滑油系統(tǒng)主要由三臺(tái)潤滑油泵（兩交一直）、三臺(tái)頂軸油泵（兩交一直）、冷油器、過濾器等組成。在調(diào)相機(jī)大軸旋轉(zhuǎn)起來，潤滑油系統(tǒng)必須要啟動(dòng)，600rpm以下潤滑油泵和頂軸油泵必須各啟一臺(tái)，600rpm以上頂軸油泵退出運(yùn)行，潤滑油泵一直運(yùn)行。如果潤滑油系統(tǒng)在調(diào)相機(jī)大軸轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，油泵停止工作或油壓建不上去，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致燒瓦的情況發(fā)生，對(duì)調(diào)相機(jī)本體也有可能造成損傷。

由此可見潤滑油系統(tǒng)最重要的設(shè)備就是潤滑油泵及頂軸油泵，由于調(diào)相機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速為3000rpm，此時(shí)潤滑油系統(tǒng)只有一臺(tái)交流潤滑油泵啟動(dòng)，若該潤滑油泵斷電或故障，應(yīng)自動(dòng)通過邏輯動(dòng)作啟動(dòng)另一臺(tái)交流潤滑油泵，以保證潤滑油系統(tǒng)運(yùn)行正常。

2 某甲換流站潤滑油泵切換造成跳機(jī)情況分析

由于潤滑油系統(tǒng)兩臺(tái)交流潤滑油泵電源是單電源供電，分別從調(diào)相機(jī)400V站用電I母和II母供至交流潤滑油泵A和交流潤滑油泵B。當(dāng)時(shí)某甲站1號(hào)調(diào)相機(jī)無功功率-13MVar，交流潤滑油泵B運(yùn)行，交流潤滑油泵A和直流潤滑油泵備用，潤滑油母管壓力0.44MPa。某甲站運(yùn)行值班人員執(zhí)行國調(diào)中心操作命令票“某甲站轉(zhuǎn)移35kV #2站用變所帶負(fù)荷”，手動(dòng)拉開320開關(guān)，10kV備自投正常動(dòng)作，10kV II母、III母聯(lián)絡(luò)運(yùn)行。此操作導(dǎo)致調(diào)相機(jī)400V II母短時(shí)失電，交流潤滑油泵B失電聯(lián)啟交流潤滑油泵A，但在切換過程中潤滑油母管油壓已降低至0.135MPa，熱工保護(hù)潤滑油母管壓力低跳機(jī)動(dòng)作，將某甲換流站1號(hào)調(diào)相機(jī)解列。

分析結(jié)果是當(dāng)1號(hào)機(jī)潤滑油母管壓力低I值（0.53MPa）動(dòng)作時(shí)，1號(hào)調(diào)相機(jī)交流潤滑油泵A和直流油泵都聯(lián)鎖啟動(dòng)成功，但由于建壓慢導(dǎo)致潤滑油母管壓力低至熱工保護(hù)動(dòng)作值。

針對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行的改造措施為：

（1）增加交流潤滑油泵就地電控柜硬回路聯(lián)鎖啟動(dòng)備用泵。當(dāng)就地聯(lián)鎖投入時(shí)，運(yùn)行泵就地電控柜失電、運(yùn)行泵熱繼電器過載、潤滑油母管壓力低I值（0.53MPa）任意信號(hào)滿足均聯(lián)鎖啟動(dòng)備用交流油泵。

（2）優(yōu)化DCS邏輯處理流程。潤滑油泵運(yùn)行中跳閘聯(lián)啟備用油泵的實(shí)現(xiàn)流程為DPU檢測(cè)到潤滑油泵運(yùn)行信號(hào)消失（由開關(guān)量輸入（DI）卡件采集）后，觸發(fā)潤滑油泵故障聯(lián)鎖啟動(dòng)備用泵邏輯，輸出備用泵啟動(dòng)指令（由開關(guān)量輸出（DO）卡件輸出），對(duì)應(yīng)繼電器常開觸點(diǎn)閉合，使得潤滑油泵電機(jī)控制電路形成回路，從而控制380V交流接觸器合閘、備用油泵運(yùn)行。DCS分布式控制單元（DPU）中邏輯組態(tài)頁的執(zhí)行順序?yàn)檩斎?輸出（I/O）卡件通道頁、邏輯組態(tài)頁，DPU運(yùn)算掃描周期為200ms。因此，比較運(yùn)行泵跳閘聯(lián)啟備用泵的實(shí)現(xiàn)流程和DPU組態(tài)頁掃描順序，完成潤滑油泵運(yùn)行中跳閘聯(lián)啟備用油泵需要兩個(gè)掃描周期，即400ms。為了縮短運(yùn)行泵跳閘與備用泵啟動(dòng)之間的邏輯運(yùn)算時(shí)間，將DPU中邏輯組態(tài)頁的執(zhí)行順序修改為輸入卡件通道頁、邏輯組態(tài)頁、輸出通道頁。

（3）增加潤滑油油壓低跳機(jī)保護(hù)出口延時(shí)。調(diào)相機(jī)潤滑油供油口壓力低III值（0.135）保護(hù)動(dòng)作出口設(shè)置1s延時(shí)，作為臨時(shí)方案。

（4）廠家組織研究潤滑油系統(tǒng)增加蓄能器的技術(shù)方案，減緩潤滑油泵停運(yùn)后潤滑油泄壓速度。

3 某乙換流站進(jìn)行油泵切換試驗(yàn)

此次試驗(yàn)為了驗(yàn)證交流潤滑油泵故障時(shí)油壓降低聯(lián)啟備用交流潤滑油泵和直流潤滑油泵的過程中油壓的下降是否會(huì)觸發(fā)調(diào)相機(jī)的低油壓保護(hù)動(dòng)作跳機(jī)，在調(diào)相機(jī)1500rpm和3000rpm下分別對(duì)潤滑油泵低油壓聯(lián)鎖切換進(jìn)行試驗(yàn)。

3.1 油系統(tǒng)所有聯(lián)鎖全部投入時(shí)

（1）調(diào)相機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)下，交流潤滑油泵A運(yùn)行，潤滑油供油壓力為0.52MPa溫度38.2℃，DCS停運(yùn)交流潤滑油泵A，從交流潤滑油泵A停運(yùn)時(shí)刻起，150毫秒后交流潤滑油泵B聯(lián)鎖啟動(dòng)，220毫秒后交流潤滑油泵出口壓力低開關(guān)動(dòng)作，270毫秒后供油壓力最低降至0.407MPa之后油壓開始上升，1.26秒后直流潤滑油泵聯(lián)鎖啟動(dòng)。

（2）調(diào)相機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)下，交流潤滑油泵B運(yùn)行，潤滑油供油壓力為0.52MPa溫度38.2℃，DCS停運(yùn)交流潤滑油泵B，從交流潤滑油泵B停運(yùn)時(shí)刻起，210毫秒后交流潤滑油泵出口壓力低開關(guān)動(dòng)作，230毫秒后交流潤滑油泵A聯(lián)鎖啟動(dòng)，260毫秒后供油壓力最低降至0.406MPa之后油壓開始上升，1.28秒后直流潤滑油泵聯(lián)鎖啟動(dòng)。

（3）調(diào)相機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)下，交流潤滑油泵A運(yùn)行，潤滑油供油壓力為0.52MPa溫度38.2℃，拉開交流潤滑油泵A就地開關(guān)柜電源，從交流潤滑油泵A停運(yùn)時(shí)刻起，10毫秒后交流潤滑油泵B聯(lián)鎖啟動(dòng)，190毫秒后交流潤滑油泵出口壓力低開關(guān)動(dòng)作，330毫秒后供油壓力最低降至0.37MPa之后油壓開始上升，1.23秒后直流潤滑油泵聯(lián)鎖啟動(dòng)。

（4）調(diào)相機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)下，交流潤滑油泵B運(yùn)行，潤滑油供油壓力為0.52MPa溫度38.2℃，拉開交流潤滑油泵B就地開關(guān)柜電源，從交流潤滑油泵B停運(yùn)時(shí)刻起，10毫秒后交流潤滑油泵A聯(lián)鎖啟動(dòng)，320毫秒后供油壓力最低降至0.38MPa之后油壓開始上升，1.30秒后直流潤滑油泵聯(lián)鎖啟動(dòng)。

（5）調(diào)相機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)下，交流潤滑油泵A運(yùn)行，潤滑油供油壓力為0.52MPa溫度38.3℃，運(yùn)行中的交流潤滑油泵A400V廠用電失電（15:05:48.782分462開關(guān)），55ms后低油壓報(bào)警，102ms后交流潤滑油泵B聯(lián)鎖啟動(dòng)，144ms后收到A泵停止信號(hào)，供油壓力最低降至0.295MPa之后油壓開始上升，1.22秒后直流潤滑油泵聯(lián)鎖啟動(dòng)。

（6）調(diào)相機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)下交流潤滑油泵B運(yùn)行，潤滑油供油壓力為0.52MPa溫度38.3℃，運(yùn)行中的交流潤滑油泵B400V廠用電失電（14:47:18.522分開關(guān)461）， 60ms后低油壓報(bào)警，88ms后交流潤滑油泵A聯(lián)鎖啟動(dòng)，供油壓力最低降至0.245MPa之后油壓開始上升，389ms后收到B泵停止信號(hào)，1.41秒后直流潤滑油泵聯(lián)鎖啟動(dòng)。

（7）調(diào)相機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)下，交流潤滑油泵B運(yùn)行，潤滑油供油壓力為0.52MPa溫度38.5℃，運(yùn)行中的交流潤滑油泵B10kV廠用電失電(指令16:29:25.481下發(fā)，16:29:25.584確認(rèn)分閘)，180ms后油壓低于0.53MPa，206ms后交流潤滑油泵A聯(lián)鎖啟動(dòng)，供油壓力最低降至0.295MPa之后油壓開始上升，680ms后收到B失電信號(hào)，1.283秒后直流潤滑油泵聯(lián)鎖啟動(dòng)。

（8）調(diào)相機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)下，交流潤滑油泵A運(yùn)行，潤滑油供油壓力為0.52MPa溫度38.5℃，運(yùn)行中的交流潤滑油泵A10kV廠用電失電(指令16:47:19.083下發(fā)，16:47:19.242確認(rèn)分閘（設(shè)為0點(diǎn)）)，170ms后油壓低于0.53MPa，190ms后交流潤滑油泵B聯(lián)鎖啟動(dòng)，供油壓力最低降至0.263MPa之后油壓開始上升，1.26秒后直流潤滑油泵聯(lián)鎖啟動(dòng)。

（9）調(diào)相機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)下，交流潤滑油泵B運(yùn)行，潤滑油供油壓力為0.52MPa溫度38.5℃，先后斷開A、交流潤滑油泵B就地柜內(nèi)電源，交流潤滑油泵B停運(yùn)時(shí)刻起，770毫秒后直流潤滑油泵聯(lián)鎖啟動(dòng)，930毫秒后供油壓力最低降至0.225MPa之后油壓開始上升至0.31MPa。

（10）調(diào)相機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)下，交流潤滑油泵A運(yùn)行，潤滑油供油壓力為0.52MPa溫度38.7℃，通過有載調(diào)壓降低400V廠用Ⅱ段電壓，電壓從398V降至345V，交流潤滑油泵A電機(jī)電流從33.3A升至34.4A，壓力無變化。

3.2 臨時(shí)解除A、交流潤滑油泵B之間的電氣（失電和運(yùn)行狀態(tài)消失）聯(lián)鎖，包括DCS軟聯(lián)鎖和就地控制柜硬聯(lián)鎖后

（1）調(diào)相機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)下，交流潤滑油泵A運(yùn)行，潤滑油供油壓力為0.52MPa溫度38.8℃，從交流潤滑油泵A停運(yùn)時(shí)刻起，189毫秒后交流潤滑油泵出口壓力低開關(guān)動(dòng)作，209毫秒后交流潤滑油泵B聯(lián)鎖啟動(dòng)，479毫秒后供油壓力最低降至0.314MPa之后油壓開始上升，1.20秒后直流潤滑油泵聯(lián)鎖啟動(dòng)。

（2）調(diào)相機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)下，交流潤滑油泵B運(yùn)行，潤滑油供油壓力為0.52MPa溫度38.8℃，從交流潤滑油泵B停運(yùn)時(shí)刻起，190毫秒后交流潤滑油泵出口壓力低開關(guān)動(dòng)作，210毫秒后交流潤滑油泵A聯(lián)鎖啟動(dòng)，480毫秒后供油壓力最低降至0.316MPa之后油壓開始上升，1.20秒后直流潤滑油泵聯(lián)鎖啟動(dòng)。

（3）調(diào)相機(jī)1500rpm狀態(tài)下，交流潤滑油泵A運(yùn)行，潤滑油供油壓力0.50MPa溫度41℃，從交流潤滑油泵A停運(yùn)時(shí)刻起，180毫秒后交流潤滑油泵出口壓力低開關(guān)動(dòng)作，190毫秒后交流潤滑油泵B聯(lián)鎖啟動(dòng)，470毫秒后供油壓力最低降至0.305MPa之后油壓開始上升，1.27秒后直流潤滑油泵聯(lián)鎖啟動(dòng)。

（4）調(diào)相機(jī)1500rpm狀態(tài)下，交流潤滑油泵B運(yùn)行，潤滑油供油壓力0.50MPa溫度41.1℃，從交流潤滑油泵B停運(yùn)時(shí)刻起，180毫秒后交流潤滑油泵出口壓力低開關(guān)動(dòng)作，200毫秒后交流潤滑油泵A聯(lián)鎖啟動(dòng)，480毫秒后供油壓力最低降至0.30MPa之后油壓開始上升，1.32秒后直流潤滑油泵聯(lián)鎖啟動(dòng)。

（5）調(diào)相機(jī)3000rpm狀態(tài)下，交流潤滑油泵A運(yùn)行，潤滑油供油壓力0.46MPa溫度45.2℃，從交流潤滑油泵A停運(yùn)時(shí)刻起，140毫秒后交流潤滑油泵出口壓力低開關(guān)動(dòng)作，160毫秒后交流潤滑油泵B聯(lián)鎖啟動(dòng)，450毫秒后供油壓力最低降至0.259MPa之后油壓開始上升，1.15秒后直流潤滑油泵聯(lián)鎖啟動(dòng)。

（6）調(diào)相機(jī)3000rpm狀態(tài)下，交流潤滑油泵B運(yùn)行，潤滑油供油壓力0.46MPa溫度45.2℃，從交流潤滑油泵B停運(yùn)時(shí)刻起，140毫秒后交流潤滑油泵出口壓力低開關(guān)動(dòng)作，160毫秒后交流潤滑油泵A聯(lián)鎖啟動(dòng)，450毫秒后供油壓力最低降至0.271MPa之后油壓開始上升，1.25秒后直流潤滑油泵聯(lián)鎖啟動(dòng)。

3.3 結(jié)論

調(diào)相機(jī)在靜態(tài)、1500rpm、3000rpm等三種工況下，如果發(fā)生交流潤滑油泵故障油壓下降而聯(lián)啟備用交流油泵，油壓變化的最低值高于跳機(jī)動(dòng)作值0.135MPa，不會(huì)觸發(fā)跳機(jī)。

4 問題及分析

（1）從此次試驗(yàn)過程及錄播圖來看，潤滑油系統(tǒng)聯(lián)鎖條件中，低油壓?jiǎn)溆媒涣鳚櫥捅玫捻憫?yīng)速度要比運(yùn)行泵停止信號(hào)要快，按照常規(guī)的應(yīng)該是電氣的信號(hào)要快于低油壓的信號(hào)，這個(gè)還需要廠家進(jìn)行檢查處理。

（2）由于現(xiàn)在潤滑油系統(tǒng)交流潤滑油泵A和交流潤滑油泵B都是單電源供電，在換流站里進(jìn)行倒切站用電是一個(gè)比較頻繁的操作，所以建議交流潤滑油泵最好能設(shè)置成雙電源供電，這樣就可以避免由于失一路電就導(dǎo)致故障切泵的情況發(fā)生。