2#TRT发电机组控制回路改进与优化

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  摘 要:在发电机运行过程中,控制回路中的中间继电器的误动、损坏等,会导致发电机联锁跳跳闸事故,引起发电机组非正常停机。为了从根本上解决这个问题,本文针对发电机组跳闸现象,通过对发电机组的跳闸原因进行分析,并结合生产实际,对控制回路进行了改进与优化。
  关键词:控制回路;保护跳闸;联锁跳闸;改进与优化
  一、概述
  TRT是利用高炉冶炼的副产品,高炉炉顶煤气具有的压力能及热能,使煤气通过透平膨胀机做功,将其转化为机械能,再将机械能转化为电能的高炉煤气余压透平发电装置。安钢2#TRT发电机组是安钢2#高炉的配套设施,投产于2005年。2013年随着2#高炉除尘系统湿改干的完成,2#TRT也将装机容量由原来的15MW升级到了18MW,装机容量的提升,不仅提高了发电量,同时为降本增效发挥了巨大的作用。但是,2#TRT在运行过程中,发生了多次无故障显示停机现象,特别是联锁停机点的不可靠,严重影响了发电机组的长周期安全、稳定的运行。
  二、无故障显示跳闸事故原因分析:
  图1 发电机控制回路
  2.1 保护跳闸KA3(如图1所示):
  发电机保护跳闸,是发电机安全运行保护设备的需要,它包括发电机故障跳闸、线路差动动作、励磁通道故障、旋转二极管故障。一旦发电机本身的保护跳闸、联络线差动动作、励磁故障,就会立刻跳发电机并网开关,实现并网站联锁跳闸和励磁故障连跳发电机的作用。KA3是发电机保护动作跳闸继电器,如果KA3发生动作,引起发电机跳闸,同时发电机保护装置、联络线保护和励磁柜都会有相应的跳闸故障记录,并把发电机跳闸信号通过4-20mA电流信号发送给PLC,在PLC上位机上显示发电机故障,而如果事故停机在发电机保护装置中没有跳闸故障告警记录,则可以排除发电机故障跳闸。
  2.2 联锁跳闸1KA(如图1所示):
  对发电机跳闸的控制回路进行分析,发电机并网柜断路器可通过开关柜分闸、联锁跳闸、发电机保护跳闸三种方式跳闸。开关柜分闸基本排除人员误动情况,对于发电机保护跳闸,由于没有故障信号故也可以排除,而联锁跳闸分为三种情况:一是水处理连跳,经检查3KA工作正常,如果误动3KA会给PLC显示水处理断路器动作信号;二是仪表跳闸,如果仪表动作会在PLC有故障跳闸记录;三是急停按钮,可以排除人员误动情况。因此联锁跳闸情况也可以基本排除。而发电机不管什么原因分闸都会启动5KA,通过5KA启动4KA,4KA将保护动作信号传给PLC,在PLC上位机上显示电力重故障。
  2.3断路器位置显示信号2KA(如图1所示):
  发电机并网柜的断路器位置信号由电气扩展接点2KA发送给PLC,此位置信号编写到PLC程序里参与联锁跳闸,一旦PLC监测不到2KA的信号,则会误认为发电机甩负荷马上通过PLC进行联锁停机。由于2KA为电气扩展点,而2KA的无源常开点给PLC信号,因此正常运行时2KA长时间得电吸合过程中,会受到继电器本身、直流电源、外界振动以及接点阻值的变化,导致发电机并网柜断路器发生误动作跳闸,使发电机事故停机,并且在发电机保护、后台、励磁柜上没有任何故障记录,PLC 故障记录显示并不能明确告知问题出现的根本原因。
  由以上分析可知,2KA和3KA的可靠性将是影响发电机组安全稳定运行的决定性因素。尤其是中间继电器2KA,它的无源常开点给PLC,其触点阻值的大小变化都会影响其在PLC 中的作用,主要是因为PLC提供的电源仅为24V ,阻值的变化将使PLC认为断路器分闸,从而造成不必要的停机。
  三、控制回路的改进
  3.1 控制回路的改进方案
  通过分析我们将2KA 、3KA 两个电气触点改为接觸可靠的机械接点。而对于机械接点,相比较于电气触点,不仅接点接触面积大,吸合力大,而且稳定性能高,从而降低了对发电机组安全稳定运行的影响。
  3.2 控制回路改进的过程
  为了避免由于继电器本身或直流电源以及外界振动、温度的影响造成无故障显示的跳闸,将2KA的电气扩展点改为机械点,在实际改造过程中,端子排中已无断路器的备用机械点,从端子(7,17)中引出断路器常开辅助触点,接至控制回路中的处。避免了由于中间继电器原因使发电机停机。
  将用于水处理联锁跳闸的3KA的电气扩展点改为机械点.从水处理站(联络线上级)航空插头(23、33)处引出常闭触点,用机械点代替原电气接点,从仪表柜23CP01,转接机械点,接至(1,153)处作为水处理联锁跳发电机常闭触点,避免了由于中间继电器原因使发电机停机。
  将电气与仪表联系的点进行重新核对,看定义是否一致,仪表程序连跳要告知电气与运行人员,这样查找事故会迅速准确。
  将有关跳闸的继电器、端子排进行了紧固,检查继电器的工作情况,并对转接的端子排的线号进行了核对,对优化的联锁点的接线进行了包扎与整理,保持电气柜内接线的整洁。
  四、改造效果
  发电机控制回路的改进,联锁停机点的优化,不仅减少了发电机不必要的停机次数,减小了停机对生产的影响和经济损失,同时也延长了发电机组的使用寿命,为发电机的安全稳定运行创造了更大的效益。
  参考文献:
  [1]王爱霞,张秀阁,电机学[M].中国电力出版社,2005.
  [2]于永洋,杨倚雯,电力系统分析[M].中国电力出版社,2004.3.
  作者简介:
  华君宪(1981-)男,汉族,河南南阳人,本科,学士,科员,中级工程师,研究方向:发电机运行与维护.
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