引言

華能伊敏電廠二、三期#3、#4、#5、#6機(jī)組給煤機(jī)是保證鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行的重要設(shè)備,給煤機(jī)跳閘后將連跳相應(yīng)的磨煤機(jī),嚴(yán)重影響鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行,甚至造成機(jī)組跳機(jī)。每臺(tái)給煤機(jī)控制電源由給煤機(jī)系統(tǒng)配備的小型UPS提供,由于現(xiàn)場(chǎng)煤粉塵嚴(yán)重,經(jīng)常造成UPS切旁路運(yùn)行和故障,閉鎖電源輸出,影響給煤機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。

1給煤機(jī)二次系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1.1給煤機(jī)二次系統(tǒng)的組成

給煤機(jī)二次系統(tǒng)由給煤機(jī)變頻器柜、給煤機(jī)低電壓穿越裝置柜組成。其中,給煤機(jī)變頻器柜的作用提供給煤機(jī)控制與保護(hù)功能:低電壓穿越柜的作用為:在系統(tǒng)電壓低時(shí),能夠?qū)ψ冾l器起直流支撐作用,防止給煤機(jī)變頻器在系統(tǒng)電壓低時(shí)造成給煤機(jī)變頻器欠壓故障跳閘,提高給煤機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

1.2改造前給煤機(jī)電源部分系統(tǒng)

改造前給煤機(jī)總電源從0.4kV保安段送至給煤機(jī)控制箱

內(nèi)。一路電源通過(guò)0F1空開送至低電壓穿越柜內(nèi),通過(guò)交直流轉(zhuǎn)換后經(jīng)KM3接觸器連接到給煤機(jī)變頻器直流電源端子上,在給煤機(jī)變頻器電壓低時(shí)進(jìn)行直流支撐作用:另一路電源通過(guò)0M空開接到給煤機(jī)變頻器柜內(nèi):UPS輸入電源取自動(dòng)力電源的兩相,UPS輸出通過(guò)0M2空開為給煤機(jī)控制電源。

2造成給煤機(jī)系統(tǒng)頻繁跳閘的原因

2.1給煤機(jī)控制電源

伊敏電廠二、三期#3、#4、#5、#6機(jī)組給煤機(jī)控制系統(tǒng)沒有單獨(dú)的配電室,分布在鍋爐廠房各個(gè)給煤機(jī)本體處。給煤機(jī)二次控制系統(tǒng)由給煤機(jī)控制柜和低電壓穿越柜組成,其中用于給煤機(jī)控制電源供電的UPS位于低電壓穿越柜內(nèi)。

2.2造成給煤機(jī)UPS裝置故障的原因

由于給煤機(jī)控制電源用小型UPS在鍋爐廠房?jī)?nèi),且沒有專用的配電室,造成UPS運(yùn)行環(huán)境極差,現(xiàn)場(chǎng)溫度高,煤粉多是造成UPS頻繁發(fā)生故障的原因。

2.3STS裝置改造前采取的措施

由于現(xiàn)場(chǎng)粉塵大,伊敏電廠繼電保護(hù)班將低電壓穿越裝置散熱的進(jìn)風(fēng)口及出風(fēng)口采用加裝防塵棉的措施。加裝防塵棉后能夠隔離大部分粉塵,但每隔一段時(shí)間就要更換防塵棉,否則會(huì)造成進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口排風(fēng)不暢,柜內(nèi)溫度過(guò)高。另外每

次檢修及機(jī)組停機(jī),班組組織對(duì)所有的給煤機(jī)控制柜、低電壓穿越柜進(jìn)行煤粉清掃工作。

采取上述措施后,給煤機(jī)UPS裝置由以前的約每半年出現(xiàn)一次故障延長(zhǎng)為每一年至一年半出現(xiàn)一次故障。上述措施不僅造成班組成員的工作量巨大,而且未能徹底解決UPS故障問(wèn)題。

3伊敏電廠給煤機(jī)控制電源改造思路及方案

方案一:華能伊敏電廠二、三期#3、#4、#5、#6機(jī)組給煤機(jī)系統(tǒng)控制電源用的小型UPS經(jīng)常出現(xiàn)故障,應(yīng)取消該UPS,采用機(jī)組大型UPS供電。由于機(jī)組UPS有專門的配電室,室內(nèi)有空調(diào)控制溫度,能夠徹底解決溫度高、粉塵大的問(wèn)題,且機(jī)組用大型UPS穩(wěn)定性更高。每臺(tái)機(jī)組有8臺(tái)給煤機(jī),共需要8個(gè)空開進(jìn)行供電,經(jīng)核實(shí)機(jī)組UPS沒有這么多備用空開,此方案不可行。

方案二:考慮到給煤機(jī)只有一路控制電源,一旦電源發(fā)生故障將會(huì)造成給煤機(jī)故障跳閘,將會(huì)造成鍋爐系統(tǒng)供煤不足,導(dǎo)致機(jī)組降負(fù)荷,甚至可能造成機(jī)組跳機(jī)。班組通過(guò)對(duì)現(xiàn)備用電源的梳理,提出對(duì)給煤機(jī)增設(shè)兩路電源。一路取自給煤機(jī)本身作為主電源、另一路電源取自機(jī)組UPS系統(tǒng)作為輔助電源,輔助電源采用一拖四形式,每臺(tái)機(jī)組只需要2個(gè)UPS備用空開就能滿足要求。經(jīng)查閱各種資料,發(fā)現(xiàn)伊頓公司的STS1400產(chǎn)品符合現(xiàn)場(chǎng)改造要求,但在給煤機(jī)控制電源系統(tǒng)無(wú)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),經(jīng)過(guò)與廠家技術(shù)人員確認(rèn)后認(rèn)為該產(chǎn)品可在我廠給煤機(jī)控制電源系統(tǒng)進(jìn)行改造和應(yīng)用。

4STS裝置介紹

STS裝置可在不中斷電源的情況下對(duì)兩個(gè)獨(dú)立電源之間的負(fù)載進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)處理（<6mS）。兩個(gè)電源中的任何一個(gè)電源均可指定為首選電源,而另一個(gè)電源即為備用電源。在故障情況下,從一個(gè)電源向另一個(gè)電源切換是自動(dòng)且瞬時(shí)完成的。

如果首選電源電壓超出了額定電壓值的士12%容許范圍,就會(huì)自動(dòng)切換到備用電源。當(dāng)電源電壓回到士12%容許范圍內(nèi),又會(huì)自動(dòng)切回到首選電源。

5改造后的給煤機(jī)二次系統(tǒng)

5.1改造后給煤機(jī)控制與保護(hù)系統(tǒng)組成

給煤機(jī)二次系統(tǒng)由給煤機(jī)變頻器柜、給煤機(jī)低電壓穿越裝置柜、給煤機(jī)控制電源切換柜（STS）組成。其中給煤機(jī)STS裝置柜為本次改造新增設(shè)備,在主控電源發(fā)生故障時(shí)能夠無(wú)擾動(dòng)切換至UPS電源供電,確保給煤機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。

5.2改造后的給煤機(jī)控制系統(tǒng)

以我廠#5機(jī)組為例,#5機(jī)組UPS輸出兩路控制電源025和026,其中025空開下口在端子排上并聯(lián)接10K1～10K4空開,分別作為#1～#4給煤機(jī)備用控制電源:026空開下口在端子排上并聯(lián)接10K5～10K8空開,分別作為#5～#8給煤機(jī)備用控制電源:10K1～10K8空開電源取自各給煤機(jī)動(dòng)力電源的A相,分別作為#1～#8給煤機(jī)主控制電源:兩路控制電源經(jīng)STS裝置后經(jīng)10K～80K空開輸出至各個(gè)給煤機(jī)作為控制電源。

6給煤機(jī)控制電源改造過(guò)程中遇到的問(wèn)題與解決辦法

調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)在STS裝置切換瞬間,給煤機(jī)控制柜內(nèi)K2、K4、K6繼電器接點(diǎn)瞬時(shí)抖動(dòng),造成給煤機(jī)變頻器轉(zhuǎn)速降為0r/min后再升至給定轉(zhuǎn)速。

經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),DCS給定轉(zhuǎn)速指令經(jīng)K4繼電器常開點(diǎn)后送至給煤機(jī)變頻器。當(dāng)K4繼電器抖動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)速給定信號(hào)消失,變頻器轉(zhuǎn)速降為零,給定信號(hào)恢復(fù)后,變頻器轉(zhuǎn)速升至給定轉(zhuǎn)速。現(xiàn)將K4繼電器轉(zhuǎn)速給定接點(diǎn)短死。K4繼電器接點(diǎn)短死后,對(duì)給煤機(jī)進(jìn)行傳動(dòng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),給煤機(jī)變頻器仍有轉(zhuǎn)速降為0r/min再升至給定轉(zhuǎn)速現(xiàn)象。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),K2繼電器有一對(duì)常開點(diǎn)接至變頻器遠(yuǎn)方控制信號(hào),K2繼電器抖動(dòng)時(shí),變頻器遠(yuǎn)方控制信號(hào)消失,造成變頻器頻率下降為0r/min。由于給煤機(jī)系統(tǒng)從未進(jìn)行過(guò)就地操作,只進(jìn)行遠(yuǎn)方操作,所以經(jīng)申請(qǐng)后將遠(yuǎn)方控制接點(diǎn)在熱工DCS控制柜內(nèi)短接,解決了頻率下降為零的問(wèn)題。

K6繼電器接點(diǎn)為變頻器運(yùn)行接點(diǎn),送至熱工DCS,與熱工班核實(shí)該接點(diǎn)30S跳磨煤機(jī),K6繼電器瞬時(shí)抖動(dòng)不影響磨煤機(jī)正常運(yùn)行,所以該接點(diǎn)瞬間抖動(dòng)未做處理,不影響給煤機(jī)正常運(yùn)行。

7應(yīng)用成果

我廠二、三期機(jī)組投產(chǎn)以來(lái),給煤機(jī)控制回路故障頻發(fā),32臺(tái)給煤機(jī)控制回路經(jīng)過(guò)多次檢修和搶修工作,每臺(tái)給煤機(jī)控制回路修復(fù)次數(shù)均在10次以上,且因給煤機(jī)控制回路故障導(dǎo)致給煤機(jī)跳閘,多次出現(xiàn)機(jī)組降負(fù)荷以及鍋爐燃燒系統(tǒng)投油助燃事件,給機(jī)組安全穩(wěn)定生產(chǎn)帶來(lái)重大威脅,32臺(tái)給煤機(jī)所用UPS至少更換過(guò)一次以上,合計(jì)50次以上,按照每臺(tái)UPS需2000元計(jì)算,共計(jì)花費(fèi)10萬(wàn)元。由于給煤機(jī)跳閘,聯(lián)跳磨煤機(jī),發(fā)生的降負(fù)荷情況,投油槍助燃情況也多次發(fā)生,直接、間接造成的經(jīng)濟(jì)損失更是無(wú)法具體統(tǒng)計(jì)。自給煤機(jī)控制電源STS改造以來(lái),控制電源故障率幾乎為零,同時(shí)設(shè)備運(yùn)行狀況良好,降低了因UPS損壞帶來(lái)的維護(hù)成本。

8結(jié)語(yǔ)

此次改造工作,通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備缺陷梳理,提出合理的改造思路和方案。本次改造采用無(wú)擾動(dòng)雙電源切換STS裝置替代原來(lái)的給煤機(jī)控制電源系統(tǒng),設(shè)備運(yùn)行更加可靠,提高了給煤機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性及安全性,且維護(hù)量大大降低,節(jié)約了設(shè)備維護(hù)成本。本次改造工作完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求,經(jīng)過(guò)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)時(shí)間觀察使用,效果良好。