凝結水泵變頻器一拖二邏輯設計及應用

令達偉

（寧夏大唐國際大壩發電有限責任公司設備工程部熱控專業，寧夏 吳忠 751607）

摘 要：重新設計凝泵變頻器一拖二邏輯，并應用于凝泵控制系統中，完善了凝泵在工頻位、變頻位運行時的保護、聯鎖邏輯。通過邏輯簡化程序，凝泵邏輯的COMPOUND由原先的50個高級計算模塊簡化至29個，處理器負荷率下降。邏輯優化后，使得凝泵的工頻、變頻控制更加安全穩定，同時降低了能耗，減少了工廠用電量，提高了機組效率和設備的使用壽命，帶來了更多的安全和經濟效益。

關鍵詞：凝結水泵；變頻器；一拖二；邏輯

中圖分類號：TM921.51；TH3 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）11-0045-02

為了響應國家節能降耗的要求，我廠于2010-07實施了凝結水泵變頻器一拖二式改造，一方面，利用有限的資源將1臺變頻器運用到2臺凝結水泵上；另一方面，通過變頻調節凝結水供水量，可以有效降低大型電機耗電量，從而降低我廠的用電量。

我廠DCS使用的是上海Foxboro IA Series系統，運用ICC進行邏輯組態，應用FOXDRAW軟件進行構圖，報警信號由DO輸出繼電器送至閃光報警器進行相應報警。

1 問題分析

1臺變頻器既可以帶1號凝泵，也可以通過切換裝置（旁路刀閘柜）帶2號凝泵，這是一項技術進步，但同時也帶來了另一項技術難題，即變頻器一拖二邏輯的設計。以往凝泵一拖二邏輯設計由于時間緊、工作量大的原因，設計比較煩瑣。每臺凝泵的變頻、工頻保護聯鎖條件均分別設計，相當于1臺凝泵需2套獨立的保護、聯鎖邏輯來滿足運行要求，邏輯整個完成后使用了高達50個高級計算模塊，這就給處理器（CP）帶來了很大負擔；同時，一旦設備出現問題，很難快速、準確地在大量的邏輯模塊中查清原因，給熱控工作帶來了很大困擾。為了解決這一問題，應公司領導要求，對凝泵變頻一拖二邏輯進行重新設計，目標是使邏輯功能完善、程序語言簡化，并對之前邏輯中存在的缺陷進行處理。

2 凝泵變頻器一拖二電氣控制部分

以1號凝泵為例，QS21和QS22是一柄單刀雙擲刀閘，以保證工頻位QS22合閘時，QS21必然分閘；而變頻位QS21合閘時，QS22也必然分閘。變頻位QS21合閘時，利用電氣回路電磁鎖，閉鎖QS41（2號凝泵變頻刀閘）無法合閘，從而保證設備安全；在投入變頻位運行時，QS21先合，QS1后合；在投入工頻運行時，先分QS1，后合QS22。

3 邏輯修改具體內容及分析

依據凝泵一拖二控制方式制訂具體控制邏輯，明確需進行修改的邏輯條款、項目，達到不漏項、不重復的目標。下面以1號凝泵邏輯為例進行分析。

3.1 凝泵6 kV開關合閘允許

允許凝泵6 kV開關合閘的條件有以下幾點：①QS1刀閘合閘、QS3刀閘未合閘且變頻器無故障（投變頻時）或QS22刀閘合閘（投工頻時）。此條件不僅包括了凝泵變頻時所需的刀閘狀態，同時包括了工頻時必要的刀閘狀態，并在變頻時做了邏輯閉鎖，防止QS1和QS3同時合閘而引起線路故障。②排汽裝置液位不低（1 100 mm），二取二。此條件是為了防止凝泵發生氣蝕。③1號凝泵出口電動門已關，且再循環閥位大于95%或1號凝結水泵投備用且1號凝泵出口電動門已開。此條件的目的是凝泵通過大循環或者備用投入后出口電動門開啟，從而保證在出口流量足夠的情況下啟動凝泵，同時防止氣蝕情況發生。④1號凝泵入口電動門已開。此條件是為了保證凝結水供水系統管道的通暢。

3.2 1號凝泵6 kV開關聯鎖合閘

在QS22刀閘合閘、1號凝泵非禁操且已投入備用的前提下，以下任意條件都可聯啟1號凝泵：①2號凝泵6 kV開關保護跳閘。②2號凝泵6 kV開關事故跳閘。在2號凝泵發生保護跳閘、事故跳閘時，立即聯啟1號凝泵，從而保證凝結水流量，維持除氧器水位。③2號凝泵工頻運行60 s（2號凝泵6 kV已合且QS42已合閘）且凝結水母管壓力低（定值2.5 MPa），延時1 s。2號凝泵工頻位運行時，出力不足會導致凝結水母管壓力低，這時需聯啟備用的1號凝泵，保證水壓正常；而當2號泵變頻位運行出現水壓低時，應通過變頻調節水壓，不聯啟備用泵。

3.3 1號凝泵6 kV開關聯鎖分閘

為了能夠正常聯啟備用泵，將原聯鎖分閘條件出口電動門關跳泵取消，改為保護跳閘條件。因為聯鎖條件發生時，無法觸發驅動級中的相關布爾量輸出，即無法聯啟備用泵，這是邏輯設計中的缺陷。現通過將其修改為保護條件，從而實現聯啟備用泵的功能。

3.4 1號凝泵6 kV開關保護分閘

1號凝泵6 kV開關保護分閘有以下幾點相或條件：①1號凝泵工頻或變頻運行延時1 s后，入口門關且未開，延時2 s。②排汽裝置液位低（三取二），延時2 s。③QS1刀閘已合且變頻器重故障或變頻器事故跳閘。④凝泵出口流量低（判斷QS22刀閘是否已合進行變參）。1號凝泵工頻運行120 s、凝泵再循環流量調節閥開度小于85%、凝泵出口流量（5號低加入口流量、凝泵再循環流量之和）小于460 T/H且3個模擬量均未壞點，延時15 s；1號凝泵變頻運行120 s、凝泵再循環流量調節閥開度小于85%、凝泵出口流量（5號低加入口流量、凝泵再循環流量之和）小于200 T/H且3個模擬量均未壞點，延時15 s。⑤1號凝泵工頻或變頻位運行延時15 s后，1號凝泵出口電動門已關，再延時10 s且未開（原為6 kV斷路器聯鎖分閘條件）。

3.5 除氧器水位調節閥指令閉鎖邏輯

除氧器水位調節閥投入自動控制情況下，1號凝泵變頻運行時1號凝泵6 kV斷路器分閘或2號凝泵變頻運行時2號凝泵6 kV斷路器分閘，發3 s脈沖，閉鎖除氧器水位調節閥閥位指令至相應負荷下的設計開度。

4 凝泵變頻器一拖二邏輯優化后的效果

凝泵變頻器一拖二邏輯優化后的效果主要有：①整個邏輯優化后，僅使用了29個高級計算模塊，既實現了原有變頻邏輯的所有控制功能，又降低了處理器（CP）的負荷率；②完善了之前有缺陷的邏輯，凝泵運行時出口門關跳泵后可正常聯啟備用泵；③通過與運行人員對所有凝泵邏輯進行傳動，確認修改后邏輯動作正常，凝泵相關聯鎖保護邏輯動作正常，未發生誤動作現象，凝泵跳閘等報警信號也可正常觸發硬光字報警和過程報警。

參考文獻

[1]吳學文.高壓變頻器在火電廠的應用[J].電力設備，2006（06）.

[2]劉吉臻.協調控制與給水全程控制[M].北京：中國電力出版社，1999.

〔編輯：李玨〕