電源自切裝置動作時給煤機停機問題的分析與解決

曹　偉　吳臻瑋　上海電力股份有限公司吳涇熱電廠

電源自切裝置動作時給煤機停機問題的分析與解決

曹偉吳臻瑋上海電力股份有限公司吳涇熱電廠

雙電源自動切換裝置是保證電廠設備可靠運行的主要手段之一，但如果選型不當或者與所屬設備的控制回路配合不恰當，在電源切換時，很可能造成設備的停運，失去了原本設計時的功能。本文針對我廠8/9號機組給煤機在電源自切過程出現的給煤機停機的現象進行了分析，并制定了對策與實施。

電源切換裝置；給煤機；停機；對策

雙電源自動切換裝置是保證給煤機可靠運行的主要手段之一，但如果選型不當或者與所屬設備的控制回路配合不恰當，在電源切換時，很可能造成設備的停運，失去了原本設計時的功能。

我廠8/9號機組為300 WM火力發電機組，分別于2010、2011年順利通過168 h試運行正式投入商業運行。給煤機普遍應用于火力發電廠中,它主要作用是把塊狀及粉末狀物料以貯料倉或漏斗中連續均勻或定量地給到磨煤機中,是電廠生產中的重要設備，我廠爐8/9給煤機A/B共用兩路電源，分別取于專用盤3A、3B，給煤機C/D/E共用兩路電源，同樣取于專用盤3A/3B,兩路電源由一套雙電源切換裝置進行切換，型號為埃莫森公司的ASCO 7000 系列，給煤機使用變頻器控制，型號為AB公司的PowerFlex 40P，電機為三角形接法，功率4 kW，電流9 A。本文針對我廠8/9號機組給煤機在電源切換過程出現的給煤機停機的現象進行了詳細的分析，并制定了對策與實施。

1　給煤機自切時停機問題概述

爐8/9號機投運后，在機組首次檢修期間對ASCO 7000系列ATS進行切換試驗時發現，爐8/9給煤機在運行狀態下，如進行電源快切，會造成給煤機停機，需重新啟動才能運行，這樣的話，快切裝置不能實現設計預想，無法起到雙電源供電本應起到的保障作用，無法保證給煤機繼續運行。

利用機組檢修的機會，對給煤機A/B/C/D/E進行了運行中快切試驗，共計5次結果如表1。

表1中T為停機跳閘，F為出故障信號，○為正常運行。

由上述試驗可知，快切后，給煤機停機發生率100%，快切裝置完全失效。

2　電源切換時給煤機停機原因分析

針對上述現象展開分析，得出以下6條原因可能引起切換時停機。

（1）給煤機快切時，瞬時電流波動過大；

（2）給煤機房環境差，煤灰振動等造成快切設備不能正常工作；

（3）操作人員操作不當；

（4）快切裝置參數設置調試不正確；

（5）變頻器參數設置不正確，不能躲過快切的失電時間；

（6）電氣回路與給煤機快切裝置不匹配。2.1 給煤機快切時瞬時電流波動過大

一次回路在瞬時開斷的過程中，會產生比較大的電流，快切裝置動作時也不例外，如果快切裝置的額定電流不能滿足切換時產生的較大設備電流，就很可能影響到切換裝置的正常工作。通過對給煤機電機電流和切換裝置額定電流的比較（見圖1）。

如銘牌所示，一臺給煤機電動機額定電流為9A，給煤機A/B共用一臺快切裝置，給煤機C/D/ E共用一臺快切裝置，經過計算，電流分別是：給煤機A/B為9A*2=18 A；給煤機C/D/E為9A*3=27 A

圖1　比較結果示意圖

而ASCO 7000快切裝置的額定電流如圖1所示為100A，遠大于負荷電流，因此瞬時電流波動影響電源切換的因素可以忽略。

2.2給煤機房環境差，煤灰振動等造成快切設備不能正常工作

電廠給煤機房和磨煤機房煤粉粉塵比較集中，比較多，一向是全廠環境最差的地方，而粉塵又是影響電氣設備正常運行的重要因素，環境中如果粉塵過重，會導致電氣回路絕緣降低，影響性能，給煤機采用的電源切換裝置和變頻器都屬于比較先進、精密的設備，如果環境條件較差，很可能對其性能造成破壞。在對給煤機工作環境（圖2）進行評估。經過現場調查，快切裝置安置在鋁合金房間里，而給煤機控制箱外面有不銹鋼罩殼，里面封堵和密封完好，沒有煤灰泄露進控制箱，因此，此原因也可忽略。

圖2　給煤機工作環境示意圖

2.3操作人員操作不當

操作人員的操作是否安全，操作程序是否正確，是否符合設備要求，一直以來都是個不可忽視的問題，由于操作原因造成設備故障的事例時常發生。經過仔細研究核對《ASCO 7000 系列 ATS開機調試指南》中的操作方法和手勢，再對比實際操作時的方法和程序，并無異樣，故此原因也忽略。

2.4快切裝置參數設置調試不正確

快切裝置參數的設置與調試是其能否正常工作的重要因素，參數設置要符合設備所在環境及電氣回路的要求；根據廠家提供的《ASCO 7000 系列 ATS 開機調試指南》，原廠設定的“轉換至備用電源延時”此參數調節范圍為0～5分鐘，默認調節為0，快切裝置使用默認值，已經是最小值（快切動作固有時間為30 ms）,無法再進行調整和設置。

2.5變頻器參數設置不正確，不能躲過快切的失電時間

我廠給煤機采用的是AB PowerFlex 40變頻器來對給煤機進行調速，變頻器的參數設置也是設備能否正常運行的關鍵。上述提到，電源切換裝置切換時的固有時間為30 ms，也就是說，這30ms的時間是一個短暫的斷電過程，變頻器是否未設置正確，使其無法躲過這30 ms的時間，造成給煤機停機。通過對《AB PowerFlex 40變頻器 產品說明書》的研究（見圖3），檢查比對了變頻器的各項參數，以及所出現的故障信號，發現變頻器所出現的故障編號“F3”內容為電源掉電，即變頻器檢測到外加電壓一旦低于85%后即停止運行，并無自動重新啟動或者延時停止運行的設置，所以變頻器的設置并無不正確之處。

2.6電氣回路與給煤機快切裝置不匹配

通過對給煤機電氣回路圖紙和快切裝置的深入研究發現，當快切裝置主備用電源切換時，會有30 ms的間隙，為切換裝置固有動作時間，但這30 ms會造成運行回路中FS線圈失電，導致FS自保持接點斷開（見圖4），給煤機操控面板上就會失去FS這個運行指令信號，給煤機因此停機。再加上爐8/9給煤機熱工遙空信號為3s的脈沖信號，停機后并沒有自動再啟動的邏輯設計，所以FS線圈失電后，給煤機整個二次回路就斷開了，就算備用電源在30 ms后自動切換成功，由于給煤機本身并沒有啟動信號，因此停機現象就出現了。這是造成給煤機在電源切換時停機的主要原因。

圖3　說明書摘錄圖

3　對策及實施

3.1對策

找到了問題的癥結所在，就可以對癥下藥了，針對上述的原因分析，有兩種對策方案可以解決給煤機電源切換時停機的問題：

（1）對策1將熱工遙操信號由短信號改為長信號

在我廠爐8/9給煤機回路中，熱工的遙操信號為3 s的脈沖信號，一旦二次回路失電，給煤機停機后，熱工方面并沒有再次啟動給煤機的后續信號，給煤機就永久停機了；如果將熱工信號改成長信號，即在設備啟動運行后，此啟動信號一直處于接通狀態（只在正常停機時斷開），這樣即使發生暫時的失電，等到備用電源切換成功之后，由于開機信號一直存在，給煤機自動重新啟動，繼續運行。但是由于熱工的信號方式屬于集中設置，要想修改發信方式是一項比較大的項目，所以此對策并非最佳方案。

（2）對策2在電氣回路中加裝時間繼電器（圖4、圖5）由圖4、圖5比較可以看出，改進后的控制回路在FS的線圈和副接點處分別并聯ZJ線圈和ZJ的副接點（此副接點為瞬時閉合，延時打開），當快切裝置動作，回路發生瞬時失電30 ms，FS線圈失電，其副接點返回，與此同時，ZJ線圈失電，但其副接點由于有延時返回的功能，可以繼續保持閉合一段時間，等到快切完成，備用電源供電時，回路通過還未返回的ZJ副接點接通，給煤機繼續運行。為了防止ZJ延時過長，從而影響給煤機的正常停機，ZJ的延時時間要大于切換裝置固有動作時間，也要小于熱工停機信號的脈沖時間（3 s）。此方案耗時少，每臺給煤機只需消耗一只時間繼電器和少許電線，是比較理想的對策方案。

3.2實施后效果

根據第二對策方案對給煤機控制回路進行改進后，再次進行了三次快切實驗，結果如表2。

表2　改進后快切實驗結果

表2中○為運行，T為跳閘，改進后，快切成功率達到了100%。

4　結束語

雙電源切換裝置是一種很好的保持設備穩定運行的電氣裝置，但是選用時要注意與電氣設備及其回路的配合，特別是像給煤機那樣長期運行的設備，不要再讓那短短的30 m s使整套雙電源切換裝置失去作用了。

Analysis and Solution o f Coal Feeder Show dow n Problem s W hile Pow er Autom atic Sw itching Equipm ent Acts

Cao Wei， Wu Zhenwei
Shanghai Electric Power Lim ited Co.,ltd W ujing Thermal Power Plant

Dual-sources power automatic sw itching equipm ent as one of ma jor m ethods assures power p lant devices reliable operation. But if power automatic sw itching equipm ent type is not right or device control circuit coordination does not m atch， it wou ld cause device shutdown and lose origina l tim ing func tion during power sw itches. The article is focused on coal feeder for unit 8 and unit 9 at power p lant and ana lyzes coal feeder shutdown condition during power sw itching and puts forward countermeasures and implements renovation.

Power Automatic Sw itching Equipment， Coal Feeder， Showdown， Countermeasures

圖4　給煤機電路圖

圖5　電氣回路加裝時間繼電器

10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2016.09.011