大唐國際臨汾熱電熱控電源配置分析

張 強

（山西大唐國際臨汾熱電有限責任公司,山西 臨汾 041000）

1 前言

熱控電源裝置是保證機組DCS系統、DEH系統、TSI系統、ETS系統、火災報警系統、FSSS系統和其他自動調節和保護裝置的根本，是關系到機組安全運行的重要設備，熱控電源裝置一旦發生故障，將會給機組的安全運行造成重大的隱患，直接影響機組的經濟效益。本文主要介紹了山西大唐國際臨汾熱電有限責任公司1號機組熱控電源在經歷了幾次問題處理之后的技術改進，以便給大家提供參考和交流。

2 山西大唐國際臨汾熱電有限責任公司1號機組熱控電源設計方案

1號機組主要的熱控電源原設計為三個熱控總電源柜，分別為熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）、熱控220VAC總電源柜（10BLK02）和單元機組電源柜（10CKK01）。熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）一路來源為1號機UPS電源饋線柜（即繼保大UPS），另一路來源為1號機事故保安段MCC（10BMA13.A01），兩路電源通過電源自動切換裝置進行自動切換。熱控220VAC總電源柜（10BLK02）一路來源為1號機事故保安段MCC（10BMA13.C01），另一路來源為1號機鍋爐動力中心A段電源柜（10BFC05.C01）（即鍋爐PC-A段）。兩路電源通過電源自動切換裝置進行自動切換。

單元機組電源柜兩路來源為：一路來自1號機事故保安段，另一路來自1號機交流不停電電源饋線柜，與熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）來源相同。兩路電源同時供電，不存在切換問題。

3 熱控電源配置改進過程。

在原設計中，熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）主路為繼保UPS，輔路為事故保安段；熱控220VAC總電源柜（10BLK02）主路為鍋爐PC段，輔路為事故保安段。這種電源冗余配置的設計就是為了當其中一路電源由于異常失去的時候，電源出口能快速的切換到另一路電源來源而使得現場的設備保持原狀不發生任何改變。這樣就要求對電源的配置非常的清楚，要求電源切換裝置可靠，并且對電源切換裝置的切換時間非常的清楚。

3.1 電源切換裝置介紹

我廠1號機組熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）使用的熱控電源切換裝置為ASCO 7000系列ATS自動轉換開關。ATS為雙投型，電磁激勵、機械保持結構，具有電氣/機械雙重互鎖功能；轉換時間不大于100ms；且僅有“正常電源”和“應急電源”兩個位置。ATS的控制回路為微處理器式，并且各種參數均在現場連續可調。

3.2 電源切換裝置切換時間試驗及熱控電源設計配置驗證

當電源切換裝置發生切換時，切換時間的長短直接影響運行機組的設備是否可能產生停運的危險。例如熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）下帶有汽機ETS控制柜。ETS控制柜為ATS1、AST3供電。如果電源切換不成功，或切換時間較長則會導致AST1和AST3失電從而使EH油路打通，若此時AST2或AST4有任意一個開關失電，則汽輪機失去EH油跳閘。所以對電源切換裝置切換時間必須做到萬無一失。

2013年6月5日，我們做了1號機熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）、熱控220VAC總電源柜（10BLK02）電源切換裝置的切換試驗，并記錄了切換時間。此次試驗為了我們了解不同切換方式下電源切換裝置的切換時間提供了重要數據支持。

3.2.1 試驗一：電源切換時間驗證

（1）進行熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）的電源切換，切換方法為手動旋轉ASCO 7000面板上的試驗切換開關，電源由常用電源切換到備用電源，可以看到切換時間為26ms。

（2）由備用電源切換到常用電源，切換方法是斷開常用電源后然后投上常用電源利用切換裝置自動回切的設計試驗。可以看到，切換裝置自動回切的時間為27ms，與切換時間基本相同。

（3）手動捅熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）的常用電源的開關（左側電源），使常用電源失電，則切換裝置自動切換至備用電源。切換時間為327ms。

（4）進行熱控220VAC總電源柜（10BLK02）的電源切換試驗，切換方法為運行人員斷開鍋爐PC電源，使電源自動切換。試驗結果切換時間為320ms。

（5）進行熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）切換試驗觀察機爐電磁閥柜和儀表柜的電源失電情況（如下圖所示）.試驗結果中雖然鍋爐電磁閥柜有317ms的失電情況，但只是面板常用電源的指示燈閃爍一下而未進行電源切換。

熱控220VAC總電源柜（10BLK02）的電源備切主

1）由此可以看出手動旋轉電源柜面板上的切換旋鈕時，時間基本為30ms左右，可達到無擾切換，手動斷開一路電源的開關時然后自動切電源時則時間為300ms以上，可能導致失電情況發生。

2）由運行人員斷開熱控220VAC總電源柜（10BLK02）上口的鍋爐PC電源后，切換時間為320ms，機側儀表失電，由此可知此次切換可導致斷電。

3.2.2 熱控電源主備驗證及對機組設備的影響

2013年6月21日再次做1號機熱控電源切換試驗。

繼保專業人員與發電部專工在6.3米繼保UPS室拉掉繼保UPS至熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）的電源，這時熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）的電源面板上備用電源正常指示燈熄滅。同時拉掉繼保UPS至熱控DCS電源，各操作員站、歷史站、工程師站均無異常。

然后將繼保UPS至熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）的電源恢復后，1號柜備用電源正常的指示燈變亮。發電部專工到0米保安段配電室拉掉保安段2至熱控220VAC總電源柜（10BLK02）的電源后，熱控220VAC總電源柜（10BLK02）備用電源正常指示燈熄滅，當恢復供電后，備用電源正常指示燈變亮。拉掉保安段1至熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）的電源后（時間 17:16:00），熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）的電源切換裝置切換至備用電源。

整個電源切換試驗結果可有以下現象：

1）當繼保UPS至熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）的電源消失后，電源不發生切換。

2）6月21日 17:15:24，當切斷保安段2至熱控電源時，熱控220VAC總電源柜（10BLK02）備用電源正常指示燈熄滅，當恢復供電后，備用電源正常指示燈變亮。

3）6月21日 17:16;00，當保安段至熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）的電源消失后，電源發生切換。基本上抽汽逆止門與高排逆止門由開到關變位，但電源切換完成后，抽汽逆止門與高排逆止門恢復至開位，關閉時間很短。但是四抽逆止門手動打開時，時間比其他的要長，約為3～5秒左右。

查看DCS報警信息可知：

①17:16:00，一、二、三段抽汽逆止閥到達關到位狀態，汽機電磁閥柜進線第一路電源消失，汽機儀表220VAC電源柜電源消失，ASP1變位出現，說明AST1/AST2失電，可知AST1/AST2由1號熱控柜帶，AST3/AST4由2號熱控柜帶；

②17:16:01，一、二、三段抽汽逆止閥出現開到位狀態，四段抽氣逆止閥1、四段抽氣逆止閥2出現開到位狀態，說明四段抽氣逆止門1、2都未完全關閉又重新打開

③17:16:15，高排逆止門仍在未出現關到位狀態的情況下出現開到位狀態，說明高排逆止門未完全關閉，但重新回到開到位用了15秒，關閉多少未知。

通過整個實驗可得以下結論：

1號機熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）主路電源為保安段電源供電，備用電源為繼保UPS供電。

熱控220VAC總電源柜（10BLK02）主路電源為鍋爐PC電源供電，備用電源為保安段供電。

汽機電磁閥柜的主路電源由熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）供電，備用電源由熱控220VAC總電源柜（10BLK02）供電

鍋爐電磁閥柜的主路電源由熱控220VAC總電源柜（10BLK02）供電，備用電源由熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）供電。

3.2.3 熱控電源改進

按照設計原則，熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）主路電源應由繼保UPS帶，所以在1號機B修期間，將熱控UPS220VAC總電源柜（10BLK01）主路電源與備用路電源進行了交換，變為主路為繼保UPS，備用電源為事故保安段。

4 總結

通過多次電源切換試驗，使我們最終了解了熱控電源的系統配置、電源切換裝置的特性及切換參數，為我們機組的穩定運行提供了重要的依據。也為我們以后進行電源切換時的操作提供了技術支撐。本次試驗最重要的是產生了安全效益，有了安全效益才能有經濟效益。

[1]中華人民共和國電力行業標準:火力發電廠熱工電源及氣源系統設計技術規程.(DL/T5455-2012)[S].

[2]火力發電廠熱工儀表及控制裝置技術監督規定[S].

[3]火力發電廠熱工自動化系統檢修運行維護規程.DL T774-2004[S].