利用欠載保護(hù)聯(lián)啟備用定子冷卻水泵的方法探討

汪紅旭 毛 劍 舒文濤

（黃岡大別山發(fā)電有限責(zé)任公司，湖北 黃岡438000）

0 引言

現(xiàn)代大型發(fā)電機(jī)的定子冷卻水系統(tǒng)一般配置兩臺(tái)定子冷卻水泵（以下簡稱定冷泵），正常情況下一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用。若因某種原因造成運(yùn)行中的定冷泵停運(yùn)，必須利用DCS系統(tǒng)或繼電保護(hù)裝置及時(shí)聯(lián)啟備用定冷泵，否則將造成定冷水流量不足而跳機(jī)。造成運(yùn)行中的定冷泵突然停運(yùn)的原因有多種，如電源失電、電機(jī)故障、泵輪損壞等。針對(duì)不同的原因需要配備相應(yīng)的聯(lián)啟功能來防止跳機(jī)事件的發(fā)生。

1 ××發(fā)電廠定冷泵聯(lián)軸器斷裂造成機(jī)組非停事件回顧

××發(fā)電廠的定子繞組冷卻系統(tǒng)中包括兩臺(tái)100%互為備用的定冷泵。該發(fā)電廠熱工DCS功能組中，有兩種邏輯實(shí)現(xiàn)備用定冷泵的聯(lián)啟功能，分別是定冷泵跳閘聯(lián)啟邏輯和定冷水流量控制邏輯。前者用于運(yùn)行中的定冷泵電機(jī)電源開關(guān)突然跳閘或失電時(shí)，利用電機(jī)接觸器的常閉輔助接點(diǎn)瞬時(shí)聯(lián)啟備用泵。后者控制邏輯為：當(dāng)檢測到定冷水流量低于整定值時(shí)，延時(shí)1s啟動(dòng)備用泵。

2010年8月20日，該發(fā)電廠#1發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行，B定冷泵運(yùn)行，A定冷泵備用。14：43，B定冷泵聯(lián)軸器對(duì)輪螺栓斷裂，其電機(jī)立即轉(zhuǎn)入空載運(yùn)行，該泵卻因失去動(dòng)力而很快停運(yùn)。由于電機(jī)的接觸器仍然處于吸合狀態(tài)，跳閘聯(lián)啟邏輯不動(dòng)作，A定冷泵未能瞬時(shí)聯(lián)啟，定冷水流量迅速下降。當(dāng)定冷水流量下降至流量控制邏輯動(dòng)作時(shí)，雖然DCS延時(shí)1s發(fā)指令聯(lián)啟了A定冷泵，但因A定冷泵啟動(dòng)需要時(shí)間，還未等該泵啟動(dòng)完成，發(fā)電機(jī)定冷水流量低跳閘保護(hù)即已動(dòng)作于跳機(jī)。

事后聯(lián)系發(fā)電機(jī)廠家更改定冷水流量控制邏輯和定冷水流量低跳閘保護(hù)，以避免此類事件再次發(fā)生。但廠家回應(yīng)，為保護(hù)發(fā)電機(jī)定子繞組，定冷水流量控制邏輯和定冷水流量低跳閘保護(hù)不能更改。因此，要防止此類事件再次發(fā)生，只能從其他方面著手。

2 解決方案

該事件的特殊性在于，B定冷泵停運(yùn)時(shí)其電機(jī)繼續(xù)空載運(yùn)行，因此定冷泵跳閘聯(lián)啟邏輯不動(dòng)作。等到定冷水流量下降至流量控制邏輯動(dòng)作時(shí)，為時(shí)已晚。但我們恰恰可以利用事件當(dāng)時(shí)電機(jī)的空載運(yùn)行這一特征，利用反應(yīng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載狀況的“欠載保護(hù)”來解決前述問題。

2.1 低壓電機(jī)的欠載保護(hù)

電機(jī)的欠載保護(hù)是當(dāng)負(fù)載出現(xiàn)異常，電機(jī)的電流小于正常運(yùn)行電流時(shí)動(dòng)作的保護(hù)。一般用于負(fù)載異常減小會(huì)對(duì)負(fù)載造成損害的情況，或者用于工廠的節(jié)能。××發(fā)電廠所用的低壓電機(jī)保護(hù)裝置的欠載保護(hù)邏輯為：當(dāng)檢測到電機(jī)電流低于整定的欠電流定值Iset且高于Imin時(shí)，經(jīng)整定的延時(shí)T發(fā)告警信號(hào)或出口跳閘。Iset介于電機(jī)帶負(fù)載時(shí)正常的運(yùn)行電流與電機(jī)空載電流之間，Imin在裝置內(nèi)固定為0.05In（In為電機(jī)的額定電流）。其邏輯圖如圖1所示。

圖" 電機(jī)保護(hù)控制器的欠載保護(hù)邏輯

2.2 欠載保護(hù)用于聯(lián)啟功能

2.2.1 欠載保護(hù)出口整定

保護(hù)裝置的出口矩陣一般可以任意整定。將欠載保護(hù)應(yīng)用于聯(lián)啟功能，其出口應(yīng)該動(dòng)作于瞬時(shí)聯(lián)啟備用泵電機(jī)并經(jīng)延時(shí)跳開本泵電機(jī)。因此，我們需要將欠載保護(hù)的出口整定在兩個(gè)出口繼電器上，一個(gè)作用于跳開本電機(jī)開關(guān)，另一個(gè)接入備用泵的合閘回路中，用于聯(lián)鎖啟動(dòng)備用泵。欠載保護(hù)用于聯(lián)啟功能時(shí)，其邏輯圖如圖2所示。

圖- 欠載保護(hù)用于聯(lián)啟功能的邏輯圖

2.2.2 欠載保護(hù)定值整定

欠載保護(hù)定值Iset應(yīng)低于定冷泵電機(jī)的正常運(yùn)行電流。考慮到并泵時(shí)電機(jī)電流會(huì)減小，因此Iset也應(yīng)低于并泵時(shí)的電流，且必須要有一定的裕度，以防止負(fù)載波動(dòng)時(shí)誤動(dòng)。設(shè)正常運(yùn)行電流為I1，并泵時(shí)的電流為I2，可靠系數(shù)為K，則有：

可靠系數(shù)K一般取1.1～1.3，我公司在實(shí)際應(yīng)用時(shí)選取1.3。

3 結(jié)語

在電廠的運(yùn)行中，因定冷泵聯(lián)軸器斷裂引起跳機(jī)的非停事件比較少見，針對(duì)此種事件的保護(hù)措施也比較欠缺。我公司技術(shù)人員巧妙地將原有的欠載保護(hù)用于聯(lián)啟備用泵，只花費(fèi)很小的改造成本，就成功解決了該問題。利用欠載保護(hù)實(shí)現(xiàn)聯(lián)啟備用泵的方法，同樣也適用于其他雙機(jī)互為備用的場合，因而具有一定的借鑒意義。

［1］黃岡大別山發(fā)電有限責(zé)任公司.汽輪發(fā)電機(jī)及電氣設(shè)備［Z］，2009.

［2］陳宏波，夏杰，俞國賓.電站汽輪發(fā)電機(jī)技術(shù)問答［M］.北京：中國石化出版社，2005.