汽輪機ETS保護系統電源切換迴路技術改造

汽輪機    時間:2014-03-11 14:58:04
汽輪機ETS保護系統電源切換迴路技術改造簡介
      〔摘 要〕 分析了對襄樊電廠300MW機組ETS保護系統的電源設計存在的問題,提出並落實了技術整 改方案,保證了機組安全穩定運行,提……
汽輪機ETS保護系統電源切換迴路技術改造正文
 

〔摘 要〕 分析了對襄樊電廠300MW機組ETS保護系統的電源設計存在的問題,提出並落實了技術整

改方案,保證了機組安全穩定運行,提高了發電經濟效益。

〔關鍵詞〕 汽輪機;ETS保護系統;電源切換;技術改造


湖北襄樊電廠(4×300 MW)汽輪機ETS危急遮斷保護系統,內部邏輯採用日本三菱公司FX2系列超緊湊單元可編程控制器(PLC)實現,取代了傳統的繼電器邏輯,為了提高可靠性、安全性,還採用了雙PLC結構,雙PLC的熱工電源部分設計為雙重雙迴路聯切方式:主、副電源分別取自1,2號電源櫃,1,2號電源櫃內電源均由本機組廠用電380 V保安A段和UPS電源聯鎖切換后提供,ETS主、副2路電源之間又設計了失電聯鎖切換迴路。ETS的電源迴路如圖1所示。

圖1 ETS原電源迴路


2號機組運行過程中,其廠用電380 V保安A段在廠用電切換過程中失電,該段母線上的熱工ETS保護系統工作電源掉電,備用電源UPS雖然切換成功,但AST電磁閥已失電泄壓,汽機主汽門已關閉,機組跳閘停運,熱工SOE歷史追憶記錄無保護動作記錄。類似事件10天內發生了2次。

1 ETS保護系統雙路電源切換存在的問題


在本次2號機組停運前,熱工人員對ETS保護電源進行切換試驗,當斷開ETS櫃內副電源開關時,汽輪機主汽門關閉,聯跳鍋爐、發電機,初步判定電源切換迴路存在問題,在機組停運後進一步進行如下試驗:

(1) 安排ETS 保護系統由主電源供電,副電源備用,在ETS保護櫃面板上手動斷開主電源開關,汽輪機發跳閘信號;安排ETS保護系統由副電源供電,主電源備用,在ETS保護櫃面板上手動斷開副電源開關,汽輪機發跳閘信號。

(2) 恢復正常供電方式后,在ETS保護柜上級的1號熱工電源櫃或2號熱工電源櫃內斷開保安A段、UPS電源的其中一路電源開關,均引起汽輪機跳閘信號報警。

(3) 熱工1,2號電源櫃內電源由保安A段供電,UPS為備用,由電氣人員斷開380 V保安A段電源,均立即引起汽機跳閘。


根據上述現象,熱工人員首先對ETS保護櫃內4隻危急遮斷電磁閥的電源迴路進行了查線,發現安裝單位並沒有按照設計要求進行接線。


原設計接線為:20-1/AST及20-3/AST 2隻並聯電磁閥由主電源供電;20-2/AST及20-4/AST 2隻並聯電磁閥由副電源供電。而現場實際接線卻為主電源帶20-1/AST及20-2/AST 2隻串聯的電磁閥;副電源帶20-3/AST及20-4/AST 2隻串聯的電磁閥。實際接線的後果是:當ETS保護櫃失去任一路電源時,會引起兩隻串聯電磁閥失電,造成油路泄壓,汽輪機跳閘。熱工人員按設計圖恢復接線,再進行A、B項電源切換試驗,沒有出現汽輪機跳閘報警信號,但進行C項試驗,仍有汽輪機跳閘報警信號。


分析認為,當380 V保安電源跳閘失電后,由於熱工1號(2號)電源櫃內的雙電源切換繼電器切換時間超過50 ms,躲不過ETS電磁閥動作切換時間,致使電磁閥失電,油路泄壓,主汽門關閉跳機。試驗證明,ETS保護裝置及其AST控制裝置的供電電源在切換可靠性上不能滿足要求,存在著跳機的事故隱患,必須採取可靠的技術整改措施,提高設備供電可靠性。

2 ETS保護電源技術整改方案


ETS保護電源技術整改方案如下:

(1) 考慮到電氣側UPS供電可靠性高,ETS保護系統採用的又是可靠性、安全性很高的雙PLC結構,因此,決定簡化重複的雙電源聯切迴路;即ETS保護系統主電源直接取自1號熱控電源櫃內廠用電380 V保安A段空氣開關輸出端,副電源取自2號熱控電源櫃內UPS電源空氣開關輸出端。

(2) 為消除主、副電源切換時引起4隻危急遮斷電磁閥瞬間失電而引起停機的隱患,決定取消ETS櫃內主、副電源切換迴路,主、副電源直接對各自負載的AST電磁閥供電。

(3) 為消除ETS系統的雙PLC的公用電源干擾抑制器出現故障時引起雙PLC同時失電跳機的隱患,取消公用電源干擾抑制器。

3 技術整改方案的實施

(1) 整改后的ETS保護裝置電源迴路如圖2。

(2) 在CRT及控制屏上增加「ETS主(副)電源失電」報警信號光字牌,當ETS系統失去一路電源后,信號報警提醒工作人員儘快處理。

(3) 修改程序。硬接線技術整改實施后,機組掛閘進行ETS電源模擬切換試驗,主副電源同時供電,機組掛閘,當斷開其中一路電源時,機組正常,但送上該路電源時,發主汽門關閉信號報警,檢查發現是由於2YV電磁閥帶電引起一次安全油泄壓所致,造成2YV帶電的根本原因是PLC內部程序因沒有根據硬接線的變化而進行相應修改。程序修改後再次試驗正常。

圖2 整改后的ETS保護裝置電源迴路

4 整改后運行效果


經過2年多的運行試驗證明,4台機組ETS電源改造較原設計更具可靠性、先進性,保護誤動跳機事故隱患已根除。實踐證明,在供電電源已經相對可靠的情況下,熱工ETS雙PLC系統各自採取單獨供電方式,能夠減少雙冗餘設備相互之間電氣故障的干擾影響,能夠提高設備運行可靠性。

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