國產(chǎn)CS2024型給煤機(jī)控制電源改造的研究與實施

管斐然 李本賢

摘 要：廣東珠海金灣發(fā)電有限公司#3、4機(jī)組給煤機(jī)采用的是上海新拓電力設(shè)備有限公司生產(chǎn)的CS2024型給煤機(jī)。該給煤機(jī)動力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)使用同一電源（來自鍋爐MCC段380VAC）供電，控制系統(tǒng)電源經(jīng)變壓器變?yōu)?10VAC后使用。本文針對此種電源設(shè)計不規(guī)范情況，淺析隱患后果，同時對控制系統(tǒng)電源提出整改方案，提高給煤機(jī)運行可靠性。結(jié)合#4機(jī)組整改施工經(jīng)驗，為#3機(jī)組下一步改造提供借鑒經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：給煤機(jī)；控制電源；整改

2014年01月，內(nèi)蒙古某發(fā)電公司 2號機(jī)組系統(tǒng)電壓故障，照成電廠380V PC段電壓降低到300V，使得給煤機(jī)控制柜停止工作，導(dǎo)致全爐膛燃料喪失保護(hù)動作，觸發(fā)鍋爐MFT，機(jī)組跳閘。進(jìn)一步討論驗證：動力電源380V電壓降至310V時，給煤機(jī)就地控制器發(fā)停運給煤機(jī)運行指令；對給煤機(jī)變頻器單體進(jìn)行試驗時，380V電壓降至210V時給煤機(jī)變頻器低電壓保護(hù)動作，給煤機(jī)停止工作。鑒于此現(xiàn)象在火電機(jī)組給煤機(jī)系統(tǒng)中存在共性問題，直接威脅到機(jī)組的安全運行，本文針對珠海金灣電廠#3、4機(jī)組給煤機(jī)控制系統(tǒng)及變頻器低壓穿越能力不足的現(xiàn)象進(jìn)行了詳細(xì)分析，并制定了改造方案。

1 目前#3、4機(jī)組給煤機(jī)控制電源供電方式

珠海金灣發(fā)電廠#3、#4機(jī)組各配置6臺上海新拓電力設(shè)備有限公司生產(chǎn)的CS2024型給煤機(jī)，其中#4機(jī)組給煤機(jī)的變頻器為投產(chǎn)時配置的AB公司1336F-BRF50型，而#3機(jī)組在2012年度大修中把該型號換為外置式的ABB公司ACS510型號變頻器。

根據(jù)設(shè)計分析，給煤機(jī)電源回路電源分配設(shè)計不夠規(guī)范，動力系統(tǒng)與控制系統(tǒng)使用同一電源（來自鍋爐MCC段），當(dāng)該電源電壓出現(xiàn)異常時，系統(tǒng)（特別是控制系統(tǒng)）電源會受到干擾，可能會造成設(shè)備異常動作。

按照目前動力電源與控制電源使用同一電源的接法，當(dāng)電網(wǎng)電壓波動，380VAC輸入電源波動下降低至額定值的80%以下（304VAC）時，給煤機(jī)控制板將不能穩(wěn)定工作，有跳閘給煤機(jī)的風(fēng)險，當(dāng)在運給煤機(jī)全部跳閘，延時2S，機(jī)組將觸發(fā)“失去全部燃料”而引起鍋爐MFT，機(jī)組跳閘。

2 整改方案

方案有兩種：第一種是將給煤機(jī)動力電源改為UPS供應(yīng)；第二種是僅更改控制電源為UPS供應(yīng)，動力電源保持不變。

1）當(dāng)系統(tǒng)電壓故障或急劇波動下降，鍋爐MCC段380VAC電壓值低于304VAC但高于228VAC時，采用第一、第二種方案均可以保持給煤機(jī)運行穩(wěn)定，避免因給煤機(jī)控制系統(tǒng)故障而導(dǎo)致的給煤機(jī)跳閘以及機(jī)組MFT。

2）當(dāng)鍋爐MCC段380VAC電源電壓波動下降小于0.6*額定值（228VAC）時，第二種方案僅能保證給煤機(jī)控制系統(tǒng)穩(wěn)定，而變頻器將跳閘，給煤機(jī)停運。如果采用第一種方案，可以保證給煤機(jī)正常運行，但是此時的低壓將引起機(jī)組大部分輔機(jī)設(shè)備不能正常工作，僅保證給煤機(jī)的運行對于維持機(jī)組運行是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。同時，目前我廠沒有380V交流UPS電源供電，如要進(jìn)行動力電源改為UPS供應(yīng)改造，則項目改造相對復(fù)雜龐大，耗資巨大。

因此，綜合考慮方案的適用性和可行性，第二種方案的接口、施工、維護(hù)相較第一種簡單，同時也能滿足電網(wǎng)對火電機(jī)組給煤機(jī)低壓穿越能力的要求。

本次整改方案采用第二種改造方案，將給煤機(jī)控制系統(tǒng)電源與動力電源分開，動力電源供應(yīng)不變，控制電源從鍋爐輔助盤（UPS電源）引出，每臺給煤機(jī)各自用一個單獨的備用開關(guān)，分別送到各自的就地控制柜后，加裝一個空氣隔離開關(guān)CB2，然后作為控制電源回路中的T1/T2變壓器的輸入電源（T1/T2變壓器換型改為220VAC輸入）。參照原給煤機(jī)設(shè)定及廠家給定，T1、T2的技術(shù)參數(shù)選為220VAC輸入，120VAC輸出，容量為160VA。

同時T1變壓器變壓后供給繼電器回路的保險F1容量為4A，T2變壓器變壓后供給電源板的保險F2容量為4A，根據(jù)變壓器前后回路功率容量關(guān)系，變壓器前的空氣隔離開關(guān)CB2容量選擇為4A的開關(guān)。

3 施工步驟

開出工作票，做好安全隔離措施。確認(rèn)#4機(jī)組制粉系統(tǒng)已停運，給煤機(jī)控制柜上級電源已斷電，電子間鍋爐輔助盤的備用電源開關(guān)已斷電。確認(rèn)工作區(qū)域腳手架已驗收合格，可投入使用。準(zhǔn)備好相關(guān)圖紙、資料、備品備件和工器具。

按照下列工序進(jìn)行施工：

1）在就地控制柜中的空氣開關(guān)旁確定好位置，打孔，安裝一個新的空氣開關(guān)CB2。

2）把原變壓器T1/T2（380VAC→120VAC）拆除，并做好電纜接線標(biāo)識。

3）安裝新的變壓器T1/T2（220VAC→120VAC），完成對線、接線工作。

4）從電子間鍋爐輔助盤的備用開關(guān)處接線，并把電纜沿著電纜橋架拉至就地給煤機(jī)控制柜中的空開CB2，完成接線。

5）完成電纜對線，并測絕緣。

6）送上給煤機(jī)的動力電源和控制電源，給煤機(jī)切就地試運，觀察運行情況。

7）做好新加裝設(shè)備的標(biāo)識（包括電子間鍋爐輔助盤上的開關(guān)、控制柜中新加的空開CB2、變壓器T1/T2），清理現(xiàn)場，恢復(fù)設(shè)備防雨防潮措施。

4 結(jié)論

2015年10月，珠海金灣發(fā)電廠#4機(jī)組完成了給煤機(jī)控制電源改造項目，給煤機(jī)控制電源改為UPS供電，電源來自鍋爐輔助盤220VAC出線，項目改造完成后有效提高了給煤機(jī)運行的可靠性。項目的順利施工，為#3機(jī)組改造提供了參考，為同類型項目改造提供了借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1] 上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計研究所.CS2024 型給煤機(jī)說明書[M].上海：上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計研究所，2008.

[2] Rockwell 自動化有限公司.1336 PLUUS II 變頻器手冊[M].美國： Rockwell 自動化有限公司，2010.

作者簡介：

管斐然（1985-），男，湖南衡陽人，供職于廣東粵電集團(tuán)珠海金灣發(fā)電有限公司設(shè)備部，擔(dān)任熱控分部熱控一班檢修員，高級工；

李本賢（1984-），男，湖北宜昌人，供職于廣東粵電集團(tuán)珠海金灣發(fā)電有限公司設(shè)備部，擔(dān)任熱控分部熱控二班技術(shù)員，熱能動力工程工程師。