糯扎渡水電站推力外循環(huán)油泵啟動(dòng)邏輯優(yōu)化

李萬(wàn)俊，程 虎

（華能瀾滄江水電股份有限公司糯扎渡水電廠，云南 普洱 665005）

0 引言

糯扎渡電廠7～9號(hào)機(jī)組推力外循環(huán)油泵為重要的輔助設(shè)備，推力油盆中的油通過(guò)油泵強(qiáng)迫循環(huán)，再經(jīng)過(guò)推力冷卻器進(jìn)行熱交換保證機(jī)組推力瓦溫、油溫在規(guī)定范圍內(nèi)。7～9號(hào)機(jī)組設(shè)置2臺(tái)推力外循環(huán)油泵，機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)啟動(dòng)1臺(tái)油泵，與另1臺(tái)互為備用。還應(yīng)保證推力外循環(huán)油泵一直正常運(yùn)行，以維持機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。油泵電機(jī)額定功率55 kW，額定電壓380 V，額定運(yùn)行電流102.7 A。

推力外循環(huán)油泵作為機(jī)組正常運(yùn)行的重要輔助設(shè)備，在機(jī)組開(kāi)機(jī)前應(yīng)正常啟動(dòng)運(yùn)行，推力外循環(huán)油泵能否正常運(yùn)行，直接影響著機(jī)組開(kāi)機(jī)的成功率。為提高機(jī)組開(kāi)機(jī)的成功率，保證機(jī)組長(zhǎng)周期安全穩(wěn)定運(yùn)行，由此提出推力外循環(huán)油泵啟動(dòng)邏輯優(yōu)化改造。

1 存在的問(wèn)題

目前糯扎渡水電廠7～9號(hào)機(jī)組推力外循環(huán)油泵備泵啟動(dòng)條件：①主泵控制方式不在自動(dòng)位；②主泵軟啟報(bào)故障；③主泵電源不正常。2016-10-11，9號(hào)機(jī)組開(kāi)機(jī)時(shí)推力外循環(huán)2號(hào)油泵，主接觸器不停吸合與斷開(kāi)，油泵無(wú)法正常啟動(dòng)，原因?yàn)橛捅密泦⒖刂破鏖_(kāi)出閉合主接觸器接點(diǎn)33、34輸出不穩(wěn)定，造成接觸器QC2無(wú)法正常保持吸合，導(dǎo)致主泵無(wú)法正常運(yùn)行。但油泵軟啟控制器接點(diǎn)29、30一直保持常開(kāi)，所以未報(bào)出油泵故障信號(hào)，導(dǎo)致備用泵無(wú)法啟動(dòng)，監(jiān)控系統(tǒng)在60 s內(nèi)未收到推力外循環(huán)出口有流信號(hào)造成開(kāi)機(jī)失敗。

2 推力外循環(huán)油泵啟動(dòng)邏輯優(yōu)化

2.1 方案的提出

原推力油泵出口有流信號(hào)直接送監(jiān)控系統(tǒng)，作為開(kāi)機(jī)流程判斷。為避免機(jī)組因推力外循環(huán)系統(tǒng)異常導(dǎo)致開(kāi)機(jī)不成功，將推力外循環(huán)油泵有流信號(hào)送至油泵控制柜PLC后，再送至監(jiān)控系統(tǒng)。有流信號(hào)增加到啟動(dòng)備泵的條件中，提高異常情況下推力外循環(huán)備泵啟動(dòng)的成功率。

在7～9號(hào)機(jī)組發(fā)電機(jī)油泵控制柜中增加兩個(gè)DC 24 V中間繼電器K27、K28，然后分別將推力外循環(huán)1號(hào)油泵和2號(hào)油泵出口總管上流量開(kāi)關(guān)的有流信號(hào)送至油泵控制柜 PLC（DI_3:11）、（DI_3:12）中。通過(guò)PLC分別輸出推力外循環(huán)1號(hào)油泵有流信號(hào)和推力外循環(huán)2號(hào)油泵有流信號(hào)至中間繼電器K27、K28的線圈。再分別通過(guò)中間繼電器K27、K28的一組常閉開(kāi)關(guān)量將推力外循環(huán)1號(hào)油泵出口總管有流信號(hào)、推力外循環(huán)2號(hào)油泵出口總管有流信號(hào)送至監(jiān)控 LCU A2柜的 XDI8:27:J251、XDI8:28:J252。當(dāng)開(kāi)機(jī)過(guò)程或者機(jī)組運(yùn)行中，PLC收到推力外循環(huán)1號(hào)油泵或2號(hào)油泵出口總管無(wú)流開(kāi)關(guān)量信號(hào)（DI_3:11、DI_3:12）時(shí)，延時(shí)30 s啟動(dòng)推力外循環(huán)備泵（現(xiàn)開(kāi)機(jī)過(guò)程中若監(jiān)控收到出口總管無(wú)流開(kāi)關(guān)量信號(hào)，延時(shí)60 s將退出開(kāi)機(jī)流程），同時(shí)停止主泵運(yùn)行，有效提高了推力外循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

2.2 方案論證、確定

上述能滿足自動(dòng)啟動(dòng)推力外循環(huán)油泵，當(dāng)油泵出口無(wú)流時(shí)啟動(dòng)備泵，同時(shí)停止主泵運(yùn)行。若備泵再無(wú)流，則將不再切換，保持備泵運(yùn)行，若兩臺(tái)泵由于電源消失或軟啟故障，則能正常切換，不受影響。

2.3 方案實(shí)施及工藝要求

（1）在7～9號(hào)機(jī)組油泵控制柜中安裝兩個(gè)DC24V中間繼電器K27、K28。

（2）流量開(kāi)關(guān)信號(hào)上送油泵控制柜和監(jiān)控。

將現(xiàn)地推力外循環(huán)1號(hào)油泵有流信號(hào)和推力外循環(huán)2號(hào)油泵有流信號(hào)分別送至油泵控制柜PLC，再通過(guò)油泵控制柜PLC分別將推力外循環(huán)1號(hào)油泵有流信號(hào)和推力外循環(huán)2號(hào)油泵有流信號(hào)送至中間繼電器K27、K28的線圈，分別取K27、K28開(kāi)關(guān)的一對(duì)常閉節(jié)點(diǎn)送至監(jiān)控LCUA2柜。

（3）PLC程序邏輯優(yōu)化。

將1、2號(hào)流量開(kāi)關(guān)有流信號(hào)接入至PLC第3個(gè)輸入開(kāi)關(guān)量模塊備用節(jié)點(diǎn)（DI_3:11、DI_3:12），然后通過(guò)DO輸出開(kāi)關(guān)量模塊備用節(jié)點(diǎn)（DO_1:7、DO_1:8）至中間繼電器K27、K28的A1線圈，參與泵出口有流邏輯判斷，自動(dòng)啟動(dòng)備用油泵，將推力外循環(huán)1號(hào)油泵有流信號(hào)和推力外循環(huán)2號(hào)油泵有流信號(hào)送至監(jiān)控LCUA2柜（具體邏輯優(yōu)化如下）。

1)增加推力外循環(huán)1號(hào)油泵出口無(wú)流判斷邏輯：

推力外循環(huán)油泵投入信號(hào)+1號(hào)油泵主用+1號(hào)油泵出口有流信號(hào)未開(kāi)出，延時(shí)30 s，開(kāi)出1號(hào)油泵出口無(wú)流信號(hào)。

2)增加推力外循環(huán)2號(hào)油泵出口無(wú)流判斷邏輯：

推力外循環(huán)油泵投入信號(hào)+2號(hào)油泵主用+2號(hào)油泵出口有流信號(hào)未開(kāi)出，延時(shí)30 s，開(kāi)出2號(hào)油泵出口無(wú)流信號(hào)。

3)原推力外循環(huán)1號(hào)油泵啟泵邏輯：

1號(hào)油泵主用/（2號(hào)油泵主用+2號(hào)油泵故障）+推力外循環(huán)投入信號(hào)+1號(hào)油泵不在運(yùn)行狀態(tài)+1號(hào)油泵無(wú)故障，啟動(dòng)1號(hào)油泵。

4)優(yōu)化后推力外循環(huán)1號(hào)油泵啟泵邏輯：

1號(hào)油泵主用/2號(hào)油泵出口無(wú)流/（2號(hào)油泵主用+2號(hào)油泵故障）+推力外循環(huán)投入信號(hào)+1號(hào)油泵不在運(yùn)行狀態(tài)+1號(hào)油泵無(wú)故障+1號(hào)油泵無(wú)退出運(yùn)行信號(hào)， 啟動(dòng)1號(hào)油泵。

5)原推力外循環(huán)1號(hào)油泵停泵邏輯：

推力外循環(huán)投入復(fù)歸信號(hào)/（推力外循環(huán)投入信號(hào)+1號(hào)油泵故障）/（推力外循環(huán)投入信號(hào)+2號(hào)油泵主用+2號(hào)油泵無(wú)故障+2號(hào)油泵運(yùn)行信號(hào)）+1號(hào)油泵運(yùn)行信號(hào)，停止1號(hào)油泵。

6)優(yōu)化后推力外循環(huán)1號(hào)油泵停泵邏輯見(jiàn)圖1、2。

圖1 優(yōu)化后推力外循環(huán)1號(hào)油泵停泵程序

圖2 變量注釋表

7)原推力外循環(huán)2號(hào)油泵啟泵邏輯：

2號(hào)油泵主用/（1號(hào)油泵主用+1號(hào)油泵故障）+推力外循環(huán)投入信號(hào)+2號(hào)油泵不在運(yùn)行狀態(tài)+2號(hào)油泵無(wú)故障，啟動(dòng)2號(hào)油泵。

8)優(yōu)化后推力外循環(huán)2號(hào)油泵啟泵邏輯：

2號(hào)油泵主用/1號(hào)油泵出口無(wú)流/（1號(hào)油泵主用+1號(hào)油泵故障）+推力外循環(huán)投入信號(hào)+2號(hào)油泵不在運(yùn)行狀態(tài)+2號(hào)油泵無(wú)故障+2號(hào)油泵無(wú)退出運(yùn)行信號(hào)，啟動(dòng)2號(hào)油泵。

9)原推力外循環(huán)2號(hào)油泵停泵邏輯：

推力外循環(huán)投入復(fù)歸信號(hào)/（推力外循環(huán)投入信號(hào)+2號(hào)油泵故障）/（推力外循環(huán)投入信號(hào)+1號(hào)油泵主用+1號(hào)油泵無(wú)故障+1號(hào)油泵運(yùn)行信號(hào)）+2號(hào)油泵運(yùn)行信號(hào)，停止2號(hào)油泵。

10)優(yōu)化后推力外循環(huán)2號(hào)油泵停泵邏輯見(jiàn)圖3。

圖3 優(yōu)化后推力外循環(huán)2號(hào)油泵停泵程序

2.4 改造驗(yàn)證

推力外循環(huán)油泵啟動(dòng)邏輯優(yōu)化改造完成后均要進(jìn)行模擬試驗(yàn)，記錄試驗(yàn)結(jié)果。具體試驗(yàn)步驟可按如下進(jìn)行：

（1）將現(xiàn)場(chǎng)流量開(kāi)關(guān)接線及PLC程序修改完成后，油泵控制柜上電。

（2）解除1號(hào)泵出口流量開(kāi)關(guān)有流信號(hào)端子，模擬“1號(hào)泵為主用”，模擬監(jiān)控自動(dòng)啟動(dòng)推力外循環(huán)油泵，檢驗(yàn)延時(shí)30 s后PLC是否會(huì)自動(dòng)停止1號(hào)油泵并啟動(dòng)2號(hào)油泵，再解除2號(hào)泵出口流量開(kāi)關(guān)有流信號(hào)端子，檢驗(yàn)2號(hào)油泵是否能保持正常運(yùn)行不再切回1號(hào)油泵運(yùn)行。

（3）模擬1號(hào)泵送出有流信號(hào)，檢驗(yàn)是否1號(hào)泵不再啟動(dòng)并繼續(xù)保持2號(hào)油泵正常運(yùn)行，解除模擬1號(hào)泵有流信號(hào)，模擬2號(hào)油泵故障，是否能自動(dòng)切回1號(hào)油泵正常運(yùn)行。

（4）恢復(fù)1號(hào)泵出口流量開(kāi)關(guān)有流信號(hào)端子，解除2號(hào)泵出口流量開(kāi)關(guān)有流信號(hào)端子，模擬“2號(hào)泵為主用”，模擬監(jiān)控自動(dòng)啟動(dòng)推力外循環(huán)油泵，檢驗(yàn)延時(shí)30 s后PLC是否會(huì)自動(dòng)停止2號(hào)油泵并啟動(dòng)1號(hào)油泵，再解除1號(hào)泵出口流量開(kāi)關(guān)有流信號(hào)端子，檢驗(yàn)是否1號(hào)油泵保持正常運(yùn)行不再切回2號(hào)油泵運(yùn)行。

（5）模擬2號(hào)泵送出有流信號(hào)，檢驗(yàn)是否2號(hào)泵不再啟動(dòng)并繼續(xù)保持1號(hào)油泵正常運(yùn)行，解除模擬2號(hào)泵有流信號(hào)，模擬1號(hào)油泵故障，檢驗(yàn)是否會(huì)自動(dòng)切回2號(hào)油泵正常運(yùn)行。

（6）試驗(yàn)完畢后，對(duì)照?qǐng)D紙恢復(fù)所有接線。

3 結(jié)論

糯扎渡電站7～9號(hào)機(jī)組推力外循環(huán)油泵啟動(dòng)邏輯優(yōu)化改造的完成，進(jìn)一步提高了全廠自動(dòng)化控制水平，為“無(wú)人值班、少人值班”的實(shí)現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，通過(guò)將推力外循環(huán)油流信號(hào)作為油泵備泵啟動(dòng)的重要條件，不僅提高了推力外循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，而且提高了機(jī)組開(kāi)停機(jī)成功率和運(yùn)行中的安全性，為機(jī)組的長(zhǎng)周期安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障，也為今后同類型電站推力外循環(huán)系統(tǒng)的控制邏輯設(shè)計(jì)起到了一定的參考作用。

[1]NB/T 35035-2014水力發(fā)電廠水力機(jī)械輔助設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定[S].北京：中國(guó)電力出版社，2015.

[2]國(guó)家能源局.NB/T 35004-2013水力發(fā)電廠自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范[S]，2013.