淺談發(fā)電機(jī)兩臺(tái)調(diào)節(jié)油泵的電氣控制改造

賈強(qiáng) 金松

【摘要】經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得社會(huì)對(duì)于電力的需求不斷增加，也推動(dòng)了電力生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展。在電力生產(chǎn)過(guò)程中，發(fā)電機(jī)組的調(diào)節(jié)油泵對(duì)于機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性有著直接的影響。本文結(jié)合實(shí)際例子，對(duì)發(fā)電機(jī)兩臺(tái)調(diào)節(jié)油泵系統(tǒng)的現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析，從循環(huán)經(jīng)濟(jì)以及保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的角度出發(fā)，對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行電氣連鎖控制改造，通過(guò)相關(guān)實(shí)踐，改造確實(shí)實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目的。

【關(guān)鍵詞】發(fā)電機(jī);調(diào)節(jié)油泵;電氣控制改造

一、前言

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)下，各種各樣的新設(shè)備和新工藝不斷得到應(yīng)用，也使得社會(huì)對(duì)于電力的需求愈來(lái)愈大，為電力生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展提供了巨大的機(jī)遇。就目前來(lái)看，我國(guó)發(fā)電廠中使用的發(fā)電機(jī)組，采用的多為離心式主油泵供油系統(tǒng)，能夠?qū)φ{(diào)節(jié)系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)以及軸承的潤(rùn)滑油進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，從而保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行。供油系統(tǒng)對(duì)于發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性起著非常重要的作用，必須切實(shí)保證其合理性和可靠性。

二、改造對(duì)象

某發(fā)電廠設(shè)有兩個(gè)發(fā)電機(jī)組，裝機(jī)容量均為500MW，機(jī)組年運(yùn)行最大時(shí)間為6200h，主要為周邊多個(gè)城鎮(zhèn)地區(qū)的居民提供生產(chǎn)和生活用電。但是，最近在1號(hào)機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中，偶爾會(huì)出現(xiàn)停機(jī)事故，通過(guò)對(duì)機(jī)組進(jìn)行全面檢查后，發(fā)現(xiàn)主要是由于供油系統(tǒng)的問(wèn)題。機(jī)組的兩臺(tái)調(diào)節(jié)油泵使用的是微機(jī)DCS的油壓連鎖，如果其中一臺(tái)油泵出現(xiàn)故障導(dǎo)致停運(yùn)，或?qū)е孪到y(tǒng)油壓立即下降，在這種情況下，如果在相應(yīng)時(shí)間區(qū)間內(nèi)（約為0.5s），另一臺(tái)調(diào)節(jié)沒(méi)有沒(méi)有及時(shí)啟動(dòng)，系統(tǒng)油壓無(wú)法滿足實(shí)際需求，則會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)調(diào)節(jié)門(mén)的關(guān)閉，進(jìn)而造成發(fā)電機(jī)的停機(jī)事故。

三、電氣控制改造

在對(duì)發(fā)電機(jī)油泵的控制系統(tǒng)進(jìn)行分析后，針對(duì)其存在的問(wèn)題，從節(jié)能降耗的方面進(jìn)行考慮，可以對(duì)其進(jìn)行電氣聯(lián)鎖改造，在原有控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加相應(yīng)的電氣聯(lián)鎖，從而確保一臺(tái)油泵出現(xiàn)故障而停運(yùn)后，另一臺(tái)油泵可以迅速作出反應(yīng)，自動(dòng)投入運(yùn)行，從而將系統(tǒng)油壓控制在允許范圍內(nèi)，保證發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

1.結(jié)構(gòu)分析

在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改造前，需要對(duì)現(xiàn)有的微機(jī)DCS油壓聯(lián)鎖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)致分析，以確保改造的合理性和針對(duì)性。微機(jī)DCS控制的基本原理，主要是利用DCS發(fā)送相應(yīng)的信號(hào)，從而保證調(diào)節(jié)油泵的控制線圈處于通電狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)油泵運(yùn)行。其結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。

在圖1中，Q1代表系統(tǒng)主電源開(kāi)關(guān)的輔助點(diǎn)，Q2代表了控制電源開(kāi)關(guān)的輔助點(diǎn)，K1指接觸器輔助點(diǎn)，KM為儀表增加擴(kuò)容狀態(tài)的輔助點(diǎn)。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，只有當(dāng)Q1、Q2、K1以及KM1全部處于對(duì)應(yīng)狀態(tài)后，微機(jī)才能正常啟動(dòng)，如果其中一個(gè)或者幾個(gè)輔助點(diǎn)的狀態(tài)沒(méi)有對(duì)應(yīng)，則相應(yīng)的管理軟件就會(huì)發(fā)出拒動(dòng)信息。如果在運(yùn)行過(guò)程中，出現(xiàn)接觸器忽然跳閘的情況，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將其判定為故障，DCS保護(hù)將終端對(duì)于合閘信號(hào)的發(fā)送，也就使得電機(jī)在出現(xiàn)跳閘后，無(wú)法自動(dòng)啟動(dòng)。

圖1 結(jié)構(gòu)原理圖

在對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行改造前，兩臺(tái)調(diào)節(jié)油泵的控制原理可以用圖2所示結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行表示：

圖2 結(jié)構(gòu)圖

2.改造措施

在對(duì)現(xiàn)有的控制系統(tǒng)以及調(diào)節(jié)油泵的運(yùn)行原理進(jìn)行分析后，需要針對(duì)系統(tǒng)中存在的不足和問(wèn)題，進(jìn)行相應(yīng)的電氣控制改造，要在不改變?cè)锌刂葡到y(tǒng)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)調(diào)節(jié)油泵的電器聯(lián)鎖。在改造過(guò)程中，需要考慮一下多種設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，以確保改造的可行性和有效性。

（1）在停止?fàn)顟B(tài)下啟動(dòng)其中一臺(tái)調(diào)節(jié)油泵：首先，要對(duì)電氣聯(lián)鎖的狀態(tài)進(jìn)行明確，使其處于解除位置，將1號(hào)或者2號(hào)調(diào)節(jié)油泵的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)到自動(dòng)或者手動(dòng)位置，從操作平臺(tái)上，啟動(dòng)其中一臺(tái)調(diào)節(jié)油泵，然后，將電氣聯(lián)鎖調(diào)至投入位置，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)油泵的正常啟動(dòng)。如果需要對(duì)調(diào)節(jié)油泵進(jìn)行停止時(shí)，需要首先將電氣聯(lián)鎖的開(kāi)關(guān)調(diào)整到解除位置，然后利用操作平臺(tái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)油泵的停運(yùn)。

（2）在一臺(tái)油泵正常運(yùn)行的狀態(tài)下，對(duì)另一臺(tái)調(diào)節(jié)油泵進(jìn)行啟動(dòng)：在這種情況下，同樣需要首先對(duì)電氣聯(lián)鎖進(jìn)行確認(rèn)，確保其處于投入位置，且調(diào)節(jié)油泵運(yùn)行正常。確認(rèn)無(wú)誤后，可以直接將處于停止?fàn)顟B(tài)下的另一臺(tái)調(diào)節(jié)油泵的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)切換至自動(dòng)或者手動(dòng)位置，然后利用微機(jī)或者操作平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)油泵的啟動(dòng)。

（3）兩臺(tái)油泵同時(shí)運(yùn)行狀態(tài)下，需要對(duì)其進(jìn)行停止：面對(duì)這種情況，不能直接將兩臺(tái)調(diào)節(jié)油泵同時(shí)停止，以免對(duì)系統(tǒng)造成負(fù)面影響。正確的操作方法，應(yīng)該是首先按下其中一臺(tái)調(diào)節(jié)油泵的停止按鈕，待其停止后，將電氣聯(lián)鎖的開(kāi)關(guān)調(diào)至解除位置，然后按下另一臺(tái)調(diào)節(jié)油泵的停止按鈕，這樣，可以為系統(tǒng)提供一個(gè)良好的緩沖和適應(yīng)期，從而保證系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全。

圖3 改造完成后兩臺(tái)調(diào)節(jié)油泵的控制原理圖

（4）設(shè)備或者系統(tǒng)故障導(dǎo)致調(diào)節(jié)油泵跳閘停運(yùn)：由于對(duì)于電氣連鎖控制改造的目的就是為了解決這個(gè)問(wèn)題，因此并不需要對(duì)其進(jìn)行操作，系統(tǒng)可以在檢測(cè)到調(diào)節(jié)油泵跳閘的瞬間，自動(dòng)啟動(dòng)另外一臺(tái)調(diào)節(jié)油泵，以保持油壓的穩(wěn)定，避免故障對(duì)于發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定性和安全性的影響。對(duì)于管理人員而言，只需要在接受到故障信號(hào)后，對(duì)出現(xiàn)故障的調(diào)節(jié)油泵進(jìn)行維修處理即可。改造完成后，兩臺(tái)調(diào)節(jié)油泵的控制原理如圖3所示。

在圖中，K1表示1好調(diào)節(jié)油泵交流接觸器的常開(kāi)輔助接點(diǎn)，K2則表示2號(hào)調(diào)節(jié)油泵交流接觸器的常開(kāi)輔助接點(diǎn)。

四、改造效果

在電氣連鎖控制改造完成后，對(duì)機(jī)組進(jìn)行了試運(yùn)行，試運(yùn)行24h后，對(duì)收集到的相關(guān)數(shù)據(jù)和資料進(jìn)行了整理和分析，并與改造前的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。實(shí)踐證明，在實(shí)行電氣聯(lián)鎖控制改造后，發(fā)電機(jī)組的性能得到了一定提高，達(dá)到了預(yù)期系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的目的。其改造效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）在改造后，電機(jī)和調(diào)節(jié)油泵的線性度得到了較大的改善，這主要是由于變頻器輸出的是速度控制信號(hào)，而水泵的流量與速度是呈正比關(guān)系的;

（2）改造后，高壓供水系統(tǒng)電網(wǎng)中的有功功率增加，功率因數(shù)由原來(lái)的0.7提升到了現(xiàn)在的0.98，使得電源的質(zhì)量得到了顯著改善;

（3）系統(tǒng)具備完善的故障報(bào)警和處理功能，以及跳閘保護(hù)功能，可以將故障對(duì)于發(fā)電機(jī)組的影響降到最低，從而保證機(jī)組的正常穩(wěn)定運(yùn)行;

（4）系統(tǒng)電力聯(lián)鎖控制改造后，極大地節(jié)約了調(diào)節(jié)油泵在運(yùn)行過(guò)程中消耗的電能，根據(jù)相關(guān)技術(shù)分析，兩臺(tái)調(diào)節(jié)油泵每年可以節(jié)約電費(fèi)約130萬(wàn)元，有效降低了電力生產(chǎn)的成本，促進(jìn)了該電廠的持續(xù)健康發(fā)展。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在當(dāng)前電力需求不斷增大的前提下，發(fā)電設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性是提高電力企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的基礎(chǔ)，應(yīng)該引起相關(guān)電力工作人員的重視，針對(duì)發(fā)電設(shè)備中存在的問(wèn)題，及時(shí)進(jìn)行處理。實(shí)踐證明，通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)兩臺(tái)調(diào)節(jié)油泵的電氣控制改造，不僅能夠保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，還可以有效節(jié)約生產(chǎn)成本，具有極高的推廣價(jià)值。

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