燃機電廠調壓站入口緊急切斷ESD閥控制回路優化

貢文明

（江蘇華電戚墅堰發電有限公司,江蘇 常州 213011）

燃機電廠調壓站入口緊急切斷ESD閥控制回路優化

貢文明

（江蘇華電戚墅堰發電有限公司,江蘇 常州 213011）

本文分析了典型的燃機電廠調壓站ESD閥電源和控制回路存在的隱患，提出了優化和改進方法，對提升調壓站ESD控制閥電氣回路的安全可靠性設計有較強的參考價值。

燃機電廠;調壓站;ESD電磁閥;雙電源

0 引言

在燃機電廠天然氣調壓站承擔著全廠機組的供氣和調壓作用，相當于燃煤機組的燃煤輸送系統，安全可靠性要求不言而語。由于調壓站一般設計上遠離主廠房，設備都是成套供貨，因此都設計了就地控制柜，采用獨立于DCS系統的供電，設計有調壓站入口緊急關斷閥（ESD）作為突發情況時快速切斷調壓站供氣的用途，一般ESD閥采用雙電磁閥并聯工作，線圈電壓220VAC。近年來發生因ESD閥意外關閉導致機組全部停運的事件較多，本文根據典型的ESD電磁閥控制回路設計提出一些優化和改進的方法供同仁參考。

1 典型的ESD供電和控制回路

圖1

圖1和圖2為國內某知名調壓站成套供應商設計的調壓站就地控制柜典型供電回路和ESD電磁閥典型控制回路。

出于安全考慮供電系統配置兩路220VAC電源經過快速電源切換裝置后再經過在線式UPS電源對系統進行供電，電源切換裝置一般采用ASCO 7000系列，切換時間大約100ms～200ms。

圖2為ESD閥控制回路圖，從圖中可以看出兩個電磁閥線圈的供電是依靠“20KA41”和“20KA42”2個自保持繼電器回路進行供電，通過串聯的關閉按鈕切斷電磁閥供電，因此雖然ASCO 7000切換裝置切換時間只有200ms，電磁閥失電200ms閥門不會關閉，但是由于繼電器自保持回路的存在如果沒有UPS電源電磁閥控制回路必然失去電源導致閥門關閉。

圖2

根據圖1和圖2可以明顯看出由于UPS環節的存在，供電回路存在較大的隱患，一般配置的都是普通的在線式UPS，逆變回路出現故障就會導致輸出失電（近期江蘇某燃機電廠就發生了由于APC1000 UPS逆變板故障導致了調壓站閥門全部關閉造成機組全停的事故）。

2 優化方案

2.1 供電回路優化

圖3

2.2 控制回路優化

圖4

在圖3中把UPS調整到了正用電源下，消除了UPS故障導致的失電問題，由于雙電源切換裝置切換會導致電磁閥自保持繼電器回路失電，因此控制回路也需要改進，防止切換過程自保持失去。

圖4為改進過的電磁閥控制回路，增加了”20KA41-1”和”20KA43-2”兩個延遲斷開繼電器，延遲斷開時間大于切換裝置切換時間就可以保證自保持回路不失電。為防止延時繼電器出現故障可以并接多個增加可靠性。該方案經過實際使用工作情況良好，可以保證電源切換時閥門保存狀態不變化。

3 精簡優化

經過上面的優化，ESD閥的供電和控制回路可靠性已經得到了較大的提高，但是從熱控可靠性來說回路越精簡系統越可靠，上面的控制回路環節較多，仍然有較多的不可靠因素存在。譬如延時繼電器故障、控制繼電器線圈短路、指示燈斷路等都會造成控制電源空開保護動作，導致回路失去電源。

圖5為精簡優化后的電磁閥控制回路，取消了中間繼電器環節，指示燈和電磁閥回路增加了熔斷器。該控制回路經過實際應用情況良好。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.012