丰镇发电厂#3机空冷输送泵电气控制系统分析改造

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[图文]丰镇发电厂#3机空冷输送泵电气控制系统分析改造

★★★

丰镇发电厂#3机空冷输送泵电气控制系统分析改造

作者：佚名文章来源：本站原创点击数：更新时间：2011-5-12 16:41:07

摘要：丰镇发电厂#3～#6机组属于20万海勒式空冷机组。自从空冷机组投产以来，空冷输送泵电气控制系统由于设计原因多次故障，导致机组停运的事故，严重影响着空冷机组的安全稳定运行。文中就空冷输送泵电气控制系统频繁故障进行分析并提出改造方案，实施改造后运行稳定，效果显著。
　　关键词：空冷输送泵；电气控制系统；变频装置；分析改造
　　
　　1　运行概况
　　
　　丰镇发电厂空冷系统输送泵担负着将空冷塔储水箱内的除盐水打回凝结水系统，给凝汽器补水的任务，输送泵的启停与凝汽器水位相联系，空冷输送泵的故障可直接导致机组凝汽器低水位保护动作，造成机组停运事故的发生，特别是在冬季事故处理稍有不慎，机组停运后还会存在扇段冻损的隐患，严重威胁空冷设备的安全。丰镇发电厂空冷输送泵应用远方程控，系统运行方式特殊，每3-5分钟补水一次，启停频繁。空冷输送泵电机额定电压380V，容量为55KW，额定电流Ie＝103.5A，启动电流高达500-800A，原电气控制设备及回路采用现场常用设备和普通控制回路，不能满足生产现场特殊运行方式的需要，故障率高。简图如下：
　　设备简介：主控制交流接触器CJ10150～380V
　　电机保护热继电器JR16-160A
　　
　　2　存在的问题及故障统计
　　
　　1)输送泵电机一直以工频方式运行，造成电能大量浪费。启动电流高达500～800A，对相应的电气设备冲击很大。
　　2)热继电器的接线端子严重腐蚀，从而导致热继电器发热严重而误动作。另外，热继电器保护误区大。
　　3)保护跳闸回路设计不符合现场运行要求。
　　4)动力电源设计不合理
　　2008年，#3机#1、#2输送泵同时失去动力电源而停运，造成#3机凝汽器低水位保动作，从而导致#3机被迫停机达3小时。
　　5)电机启动电流大并且负4米潮气大，导致电机、控制接触器频繁烧损。据统计2008年一年中烧损电机2台、接触器8台。
　　6)由于启动频繁，使运行人员工作强度增大并且使电气设备寿命缩短。
　　3　#3机#1、#2空冷输送泵电气系统故障原因分析
　　
　　1)空冷输送泵的控制箱安装在负4米，潮气大，从而导致控制箱进水受潮，接触器频繁烧损，并且殃及二次控制回路。所以控制箱安装在负4米环境潮湿，是接触器烧损的主要原因。
　　2)因为系统运行的需要，所以空冷输送泵频繁启停，在长期的电化腐蚀及潮气的共同作用下，从而导致热继电器接线端子腐蚀严重，接触电阻增大而导致发热严重而误发跳闸信号，并且将热继电器烧损。
　　3)由于没有有效手段对凝汽器的水位及水量进行控制，只能根据程控水位触点来控制接触器启停，故导致电机启停频繁，巨大的电流及电动力是导致电机、接触器频繁烧损的主要原因。
　　4)热继电器的常闭触点与接触器线圈串接，在接触器触头熔焊的情况下，即使热继电器动作，接触器也无法跳开，导致凝汽器高水位保护动作及电机过载。
　　
　　4　改进方案
　　
　　根据上述原因分析，制定并实施了以下的改造方案：
　　
　　方案一：解决启动电流大及运行环境潮湿的问题
　　经外出调研，最终确定变频调动方式，变频装置采用北京椿树整流器厂生产的变频器，型号为：ACS-604。使启动电流由O-运行电流过渡，从而避免了对电气设备的冲击，使电气设备的寿命延长。
　　将变频控制箱由负4米移至#3空冷塔配电室内，从而解决了运行环境潮湿的问题。
　　
　　方案二：解决动力电源设计不合理的问题
　　将#3机的#2空冷输送泵的动力电源移至#4机的空冷配电室的低压母线上，即使#3机的380V空冷段内失去电源也会有#2输送泵运行，从而保障#3机也会正常运行。
　　
　　方案三：解决热继电器腐蚀严重的问题
　　选用BL-c-5型电机保护器替代JR16型热继电器，电机保护器是利用信号器采集二次电流输入主保护器监测，从而减少一次设备连接点，彻底解决过流保护误动作的问题，并且将电机保护器的常闭触点接于上级自动空气开关的跳闸线圈中，从而解决了接触器触头熔焊而导致的停机及电气设备整组故障问题。
　　动力电源新增施耐德Compact NSX 160塑壳断路器型自动空气开关：
　　如果电气控制回路故障或接触器粘连，不能可靠分闸，可以通过断开自动空气开关，保护电机不被烧毁。选用施耐德Compact NSX 160塑壳断路器本身具有热电磁保护功能，并且内置双芯互感器，可以实现电机参数的精准测量，在二次线断线或故障烧损时，仍可以在电气回路故障时切断故障电流。
　　
　　方案四：解决频繁启动的问题
　　变频器加装一套由ABB公司生产的PLC装置(由厂家负责安装调试)，此装置可按运行方式需要调整频率，使电机运行电流始终与储水箱的流量出力保持一致，从而使得输送泵在低频率下保持长时间运行，避免了启停频繁。
　　
　　5　结论
　　
　　#3机空冷输送泵电气控制系统改造后，空冷输送泵一直以变频方式启动和运行，由于没有启动电流的冲击，使得电气设备无一更换。在运行的2年中，电机无一烧损并无一次保护误动作，确保了机组的安全运行，减少了检修维次数度而且节省了检修费用。自从加装了变频器与PLC装置后，#3机#2空冷输送泵一直以30-40HZ的频率运行，电流在40-50A之间保持，改造前电流在70-95A之间保持，大大减少了设备的用电量，经济效益可观，达到了改造目的。
　　
　　参考文献：
　　[1]《丰镇电厂电气检修规程》
　　[2]《丰镇电厂空冷技术论文集》
　　[3]《汽机运行规程》

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