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【摘 要】 变送器被大量使用于测量系统中，但在现场工作中，其经常被忽略引发一系列的问题。该研究以电厂实际发生的事故为案例，通过对电气变送器故障的分析，从电源回路的检修和设计方案的改进两方面提出了解决措施，旨在提高回路运行的可靠性，保证机组生产安全。
【关键词】 电气变送器；电源回路；可靠性；措施
一、主要用途和技术原理
（一）主要用途
随着DCS分散控制系统在发电厂的普及，为满足回路的测量要求，变送器被广泛应用。电量变送器作为一种高精度的信号转换单元，它能将各种信号（电压、电流或功率等）变换为归一化的电信号，供远动装置或计算机等使用，并可应用于不同的自动化控制系统中，其在保证电厂安全生产运行中的地位不断提高。目前，现场人员对变送器的注意力主要集中在电压、电流二次回路中，但往往不重视电源回路问题，会造成一些安全隐患。因此，深入分析变送器电源回路在测量系统中的作用具有重要意义。
（二）技术原理
针对变送器电源回路接线，本文将结合事故案例，专业技术人员对变送器电源回路进行了可行性分析和验证，为保证机组运行安全，提高系统的可靠性，对机组变送器屏电源进行改造。
事故案例：
2011年6月16日，某发电公司600MW机组在正常运行，发电机无功功率测量变送器工作电源内部线圈发生短路，其短路部位如图1所示，由于机组变送器屏多台变送器公用一个电源开关，导致机组变送器屏总交流电源的进线空气开关跳闸，引发机组变送器屏的所有变送器工作电源消失，发电机有功功率测量输出为零，DEH逻辑判断机组负荷<20%，促使高压缸一级后疏水阀联锁打开，造成高压缸一级后压力降低，引起汽轮机推力轴承过负荷保护动作，致使汽轮机跳闸。
案例中，故障变送器与其他变送器共用一个电源空气开关，这种接线方式当无功功率变送器发生内部短路故障，造成变送器屏工作电源总开关跳闸，影响整面变送器屏中的其它变送器正常工作。针对现场变送器屏接线中，变送器电源回路共用同一电源情况，可采取每个变送器电源由各自空气开关单独控制，以避免因某个变送器故障造成其它变送器失电。因此，清河发电公司基建工程部专业技术人员针对变送器电源回路原理深入讨论分析，申请对变送器电源回路进行改造，经清河发电公司各级领导审批立项，改进方案如下：
1.为提高每台变送器电源回路的独立性，对设计院原设计机组变送器屏的所有变送器的电源共用一个空气开关控制进行设计变更，将每台变送器电源分别接独立的空气开关控制，保证每个变送器电源相对独立。改进后的机组变送器电源接线为每台变送器均有独立的电源空气开关，这样即使其中某个变送器故障也可以避免电源互相影响造成其它变送器运行故障。
2.为提高变送器电源回路的可靠性，避免由机组UPS接引的电源失电，造成变送器屏失电，导致参与机炉协调控制和热网控制等重要变送器的工作电源失电，将机组变送器屏总电源进行改造，从保安段再引一路电源送至机组变送器屏作为备用电源。正常运行时机组变送器屏总电源由引至UPS的电源供电，当UPS的电源故障时自动切换到另一路电源（保安段接引的电源），实现了真正意义上的硬件冗余、逻辑冗余，提高了保护联锁逻辑的可靠性，降低了机组非计划停机的风险。
3.变送屏改造接线完成后，进行静态试验，分别断开机组变送器屏每个变送器的电源空开，观察DCS保护逻辑出口的动作情况，经过试验证明当任一路电源失去或任一个功率变送器失电故障后，保护逻辑均不会发出抽汽控制器、热网控制器跳闸等指令，因此改造是成功的。
二、关键技术和创新点
清河发电公司#1机组变送器屏电源回路通过设计变更使每台变送器电源分别接独立的空气开关控制和对总电源增加备用电源的改造，实现了每台变送器电源回路的独立性和可靠性，实现了真正意义上的硬件冗余、逻辑冗余，提高了变送器电源回路的可靠性，降低了由于变送器屏电源失电导致机组非计划停机的风险。
三、与同类机组技术指标比对分析情况
通过以上案例及改进措施分析，变送器电源回路的可靠性直接关系到设备的安全运行，现场专业技术人员需重视变送器电源回路的重要性，在变送器安装时充分考虑到电源的选取及接线方式，对已安装变送器屏要排查电源接线方式，是否存在多个变送器共用同一电源却无独立空气开关单独控制，重要变送器特别是参与机炉及热网等调节用变送器，避免当总电源故障时同一功能组几个变送器同时显示异常，造成误调节，需增加一路总电源作为备用总电源以保证变送器屏不失电。变送器屏电源回路改造在东北电力设计院所设计的同类机组中是首例变送器屏电源回路实现了真正意义上的硬件冗余、逻辑冗余。
四、推广应用情况及前景
清河发电公司#1机组变送器电源回路改造后，机组连续运行288天，变送器未发生任何缺陷，机组运行稳定，经公司专业技术人员深入探讨，经公司领导审批决定将清河发电公司#7、#8、#9机组变送器电源回路均进行了改造，改造后#7、#8、#9机组运行稳定。
为保证机组变送器的安全运行，专业人员进行机组变送器维护、检修时，需加强对交流电源回路的检查和检修，如案例中，发生故障的无功功率变送器故障部位为图1所示。因此，变送器检定时加强绝缘测试，JJG126-1995《交流电量变换为直流电量电工测量变送器》检定规程规定变送器检定项目包括绝缘电阻测试，即所有输入端对外壳，所有输入端对输出端，各输入端子之间的绝缘测试，因此在变送器检定检修过程中严格按照规程规定做好绝缘电阻测试。
五、经济及社会效益情况
（一）经济效益
清河发电公司#1机组（600M级超临界燃煤机组）变送器电源回路改造后，未发生由于变送器电源故障所引起的非计划停机事故，#1机组冷态启动一次需要燃煤约500吨，每吨煤530元，合计26.5万元，需要燃油约15吨，每吨油8000元，合计12万元，所以每次启动机组需要38.5万元。若机组非计划停运1天，按照24小时计算、负荷率按照70%计算、每度电上网电价为0.387元、利润按照30%计算，机组非计划停运一天损失费用0.387*600000*70%*24*30%=117.0288万元。变送器电源回路改造后，机组连续运行288天未发生非停事故，节省资金近155.5288万元。
（二）社会效益
自清河发电公司#1机组变送器电源回路改造后，变送器未发生任何缺陷，机组连续运行288天，机组运行稳定，技术成熟，将此改造方案反馈到东北电力设计院，为国内变送器电源回路的设计奠定了坚实的基础，对中国电力事业的发展具有积极的意义。
参考文献：
[1]明祖宇/张秀莲.DL410-91电工测量变送器运行管理规程、电力工业部。
[2]雷惠博.JJG01-94电测量变送器检定规程、1994、电力工业部。
[3] JJG126-1995交流电量变换为直流电量电工测量变送器检定规程、1995、电力工业技术监督标准汇编。
[4]王文武.浅谈供电电源与回路电阻对DCS与智能变送器通讯的影响[J]. 1998、工自動化。
作者简介：
1、遇洪波（1976年出生），男，辽宁，本科，工程师，从事基建电气专业管理工作。
2、孙扬（1983年出生），男，辽宁，本科，助理工程师，从事电气专业检修试验工作。
3、齐海波（1976年出生），男，辽宁，专科，助理工程师，从事电气专业检修试验工作。
【关键词】 电气变送器；电源回路；可靠性；措施
一、主要用途和技术原理
（一）主要用途
随着DCS分散控制系统在发电厂的普及，为满足回路的测量要求，变送器被广泛应用。电量变送器作为一种高精度的信号转换单元，它能将各种信号（电压、电流或功率等）变换为归一化的电信号，供远动装置或计算机等使用，并可应用于不同的自动化控制系统中，其在保证电厂安全生产运行中的地位不断提高。目前，现场人员对变送器的注意力主要集中在电压、电流二次回路中，但往往不重视电源回路问题，会造成一些安全隐患。因此，深入分析变送器电源回路在测量系统中的作用具有重要意义。
（二）技术原理
针对变送器电源回路接线，本文将结合事故案例，专业技术人员对变送器电源回路进行了可行性分析和验证，为保证机组运行安全，提高系统的可靠性，对机组变送器屏电源进行改造。
事故案例：
2011年6月16日，某发电公司600MW机组在正常运行，发电机无功功率测量变送器工作电源内部线圈发生短路，其短路部位如图1所示，由于机组变送器屏多台变送器公用一个电源开关，导致机组变送器屏总交流电源的进线空气开关跳闸，引发机组变送器屏的所有变送器工作电源消失，发电机有功功率测量输出为零，DEH逻辑判断机组负荷<20%，促使高压缸一级后疏水阀联锁打开，造成高压缸一级后压力降低，引起汽轮机推力轴承过负荷保护动作，致使汽轮机跳闸。
案例中，故障变送器与其他变送器共用一个电源空气开关，这种接线方式当无功功率变送器发生内部短路故障，造成变送器屏工作电源总开关跳闸，影响整面变送器屏中的其它变送器正常工作。针对现场变送器屏接线中，变送器电源回路共用同一电源情况，可采取每个变送器电源由各自空气开关单独控制，以避免因某个变送器故障造成其它变送器失电。因此，清河发电公司基建工程部专业技术人员针对变送器电源回路原理深入讨论分析，申请对变送器电源回路进行改造，经清河发电公司各级领导审批立项，改进方案如下：
1.为提高每台变送器电源回路的独立性，对设计院原设计机组变送器屏的所有变送器的电源共用一个空气开关控制进行设计变更，将每台变送器电源分别接独立的空气开关控制，保证每个变送器电源相对独立。改进后的机组变送器电源接线为每台变送器均有独立的电源空气开关，这样即使其中某个变送器故障也可以避免电源互相影响造成其它变送器运行故障。
2.为提高变送器电源回路的可靠性，避免由机组UPS接引的电源失电，造成变送器屏失电，导致参与机炉协调控制和热网控制等重要变送器的工作电源失电，将机组变送器屏总电源进行改造，从保安段再引一路电源送至机组变送器屏作为备用电源。正常运行时机组变送器屏总电源由引至UPS的电源供电，当UPS的电源故障时自动切换到另一路电源（保安段接引的电源），实现了真正意义上的硬件冗余、逻辑冗余，提高了保护联锁逻辑的可靠性，降低了机组非计划停机的风险。
3.变送屏改造接线完成后，进行静态试验，分别断开机组变送器屏每个变送器的电源空开，观察DCS保护逻辑出口的动作情况，经过试验证明当任一路电源失去或任一个功率变送器失电故障后，保护逻辑均不会发出抽汽控制器、热网控制器跳闸等指令，因此改造是成功的。
二、关键技术和创新点
清河发电公司#1机组变送器屏电源回路通过设计变更使每台变送器电源分别接独立的空气开关控制和对总电源增加备用电源的改造，实现了每台变送器电源回路的独立性和可靠性，实现了真正意义上的硬件冗余、逻辑冗余，提高了变送器电源回路的可靠性，降低了由于变送器屏电源失电导致机组非计划停机的风险。
三、与同类机组技术指标比对分析情况
通过以上案例及改进措施分析，变送器电源回路的可靠性直接关系到设备的安全运行，现场专业技术人员需重视变送器电源回路的重要性，在变送器安装时充分考虑到电源的选取及接线方式，对已安装变送器屏要排查电源接线方式，是否存在多个变送器共用同一电源却无独立空气开关单独控制，重要变送器特别是参与机炉及热网等调节用变送器，避免当总电源故障时同一功能组几个变送器同时显示异常，造成误调节，需增加一路总电源作为备用总电源以保证变送器屏不失电。变送器屏电源回路改造在东北电力设计院所设计的同类机组中是首例变送器屏电源回路实现了真正意义上的硬件冗余、逻辑冗余。
四、推广应用情况及前景
清河发电公司#1机组变送器电源回路改造后，机组连续运行288天，变送器未发生任何缺陷，机组运行稳定，经公司专业技术人员深入探讨，经公司领导审批决定将清河发电公司#7、#8、#9机组变送器电源回路均进行了改造，改造后#7、#8、#9机组运行稳定。
为保证机组变送器的安全运行，专业人员进行机组变送器维护、检修时，需加强对交流电源回路的检查和检修，如案例中，发生故障的无功功率变送器故障部位为图1所示。因此，变送器检定时加强绝缘测试，JJG126-1995《交流电量变换为直流电量电工测量变送器》检定规程规定变送器检定项目包括绝缘电阻测试，即所有输入端对外壳，所有输入端对输出端，各输入端子之间的绝缘测试，因此在变送器检定检修过程中严格按照规程规定做好绝缘电阻测试。
五、经济及社会效益情况
（一）经济效益
清河发电公司#1机组（600M级超临界燃煤机组）变送器电源回路改造后，未发生由于变送器电源故障所引起的非计划停机事故，#1机组冷态启动一次需要燃煤约500吨，每吨煤530元，合计26.5万元，需要燃油约15吨，每吨油8000元，合计12万元，所以每次启动机组需要38.5万元。若机组非计划停运1天，按照24小时计算、负荷率按照70%计算、每度电上网电价为0.387元、利润按照30%计算，机组非计划停运一天损失费用0.387*600000*70%*24*30%=117.0288万元。变送器电源回路改造后，机组连续运行288天未发生非停事故，节省资金近155.5288万元。
（二）社会效益
自清河发电公司#1机组变送器电源回路改造后，变送器未发生任何缺陷，机组连续运行288天，机组运行稳定，技术成熟，将此改造方案反馈到东北电力设计院，为国内变送器电源回路的设计奠定了坚实的基础，对中国电力事业的发展具有积极的意义。
参考文献：
[1]明祖宇/张秀莲.DL410-91电工测量变送器运行管理规程、电力工业部。
[2]雷惠博.JJG01-94电测量变送器检定规程、1994、电力工业部。
[3] JJG126-1995交流电量变换为直流电量电工测量变送器检定规程、1995、电力工业技术监督标准汇编。
[4]王文武.浅谈供电电源与回路电阻对DCS与智能变送器通讯的影响[J]. 1998、工自動化。
作者简介：
1、遇洪波（1976年出生），男，辽宁，本科，工程师，从事基建电气专业管理工作。
2、孙扬（1983年出生），男，辽宁，本科，助理工程师，从事电气专业检修试验工作。
3、齐海波（1976年出生），男，辽宁，专科，助理工程师，从事电气专业检修试验工作。