某發(fā)電廠消防穩(wěn)壓泵停電后無法聯(lián)啟原因分析及改進(jìn)

趙卿+武鵬飛

摘 要：某發(fā)電廠消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)2臺(tái)消防穩(wěn)壓泵，采用自動(dòng)輪換的運(yùn)行方式。但該設(shè)計(jì)存在漏洞，影響消防系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。通過對(duì)控制回路進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)斷開一臺(tái)泵動(dòng)力電源后立即暫停輪換啟動(dòng)功能，確保僅開啟無故障泵的功能。

關(guān)鍵詞：消防穩(wěn)壓泵；輪換啟動(dòng)；原因分析；技術(shù)改進(jìn)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.181

0 引言

發(fā)電廠是火災(zāi)易發(fā)地之一，因此消防系統(tǒng)的運(yùn)行狀況與生產(chǎn)安全息息相關(guān)。消防穩(wěn)壓泵是維持消防系統(tǒng)水壓的重要設(shè)備，一旦有用水需求，可立即啟動(dòng)滿足消防用水管道內(nèi)所需的水量和水壓，保證消防系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

1 穩(wěn)壓泵運(yùn)行方式介紹

1.1 啟動(dòng)方式介紹

某電廠裝設(shè)有2臺(tái)消防穩(wěn)壓泵，采用自動(dòng)輪換的運(yùn)行方式。具體控制原理圖見圖1。

兩臺(tái)泵采用輪換啟動(dòng)的運(yùn)行方式。注1為壓力開關(guān)接點(diǎn)，當(dāng)水管壓力降低到啟動(dòng)值，繼電器KA1動(dòng)作，接觸器KM1線圈帶電，1號(hào)泵啟動(dòng)運(yùn)行。與此同時(shí)，位于2號(hào)泵控制回路中的KM1閉鎖觸點(diǎn)也因?yàn)槠浣佑|器位置的改變而保證了在1泵啟動(dòng)時(shí)，2號(hào)泵無法啟動(dòng)。當(dāng)消防水壓達(dá)到上限時(shí)，繼電器KA2帶電，KA1失電，斷開1號(hào)泵啟動(dòng)回路，1號(hào)泵停止運(yùn)行。

在KM1接觸器線圈帶電的同時(shí)，繼電器KA3也隨之動(dòng)作并自保持。正是KA3狀態(tài)的變化，實(shí)現(xiàn)了兩泵輪換啟動(dòng)。

1.2 故障時(shí)運(yùn)行情況

穩(wěn)壓泵在運(yùn)行過程中出現(xiàn)過熱過載時(shí)，熱繼電器KH1或KH2將動(dòng)作，切斷動(dòng)力及控制回路，最大限度的保護(hù)電機(jī)。若1號(hào)泵故障，KH1動(dòng)作，1號(hào)泵主回路及控制回路全部斷開；KA4動(dòng)作帶動(dòng)繼電器KA3，閉鎖有故障的1號(hào)泵。當(dāng)系統(tǒng)壓力低時(shí)，只會(huì)起動(dòng)2號(hào)泵。同理，當(dāng)2號(hào)泵發(fā)生過載，KH2動(dòng)作時(shí)，繼電器KA3閉鎖有故障的2號(hào)泵起動(dòng)。當(dāng)系統(tǒng)壓力低時(shí)，只會(huì)起動(dòng)1號(hào)泵。

2 運(yùn)行缺陷原因分析

2.1 運(yùn)行缺陷介紹

2017年1月，此發(fā)電廠1號(hào)消防穩(wěn)壓泵運(yùn)行過程中發(fā)生過載。專業(yè)人員斷開1號(hào)泵電機(jī)電源開關(guān)QF10，對(duì)電機(jī)進(jìn)行檢查。而在1號(hào)穩(wěn)壓泵檢修期間，發(fā)生了不正常現(xiàn)象：消防水管壓力低時(shí)，電動(dòng)消防水泵自動(dòng)啟動(dòng)，消防系統(tǒng)進(jìn)入了消防狀態(tài)。2號(hào)穩(wěn)壓泵并沒有因1號(hào)穩(wěn)壓泵檢修停電而自動(dòng)聯(lián)啟。

2.2 缺陷原因分析

QF10斷開，QF11閉合，1號(hào)泵運(yùn)行停止后，輪換繼電器KA3線圈帶電，閉合其2號(hào)泵啟動(dòng)回路的常開觸點(diǎn)，此時(shí)2號(hào)穩(wěn)壓泵可正常啟動(dòng)。等2號(hào)泵停止后，由于KM2接觸器的吸合讓KA3線圈失電，系統(tǒng)又回到了1號(hào)穩(wěn)壓泵待啟狀態(tài)。然而因?yàn)镼F10的斷開狀態(tài)，致使接觸器KM1無法吸合，無法改變觸點(diǎn)，KA3線圈持續(xù)失電，2號(hào)泵也無法啟動(dòng)。此時(shí)系統(tǒng)就處于一個(gè)“停滯”狀態(tài)。任由系統(tǒng)水管水壓降低，最終迫使系統(tǒng)進(jìn)入消防狀態(tài)。

雖然電動(dòng)消防泵額定功率較大，能很快補(bǔ)充水管壓力。卻僅僅因?yàn)榉枪收媳梦茨軉?dòng)而讓系統(tǒng)進(jìn)入消防狀態(tài)有些得不償失。電動(dòng)消防泵啟動(dòng)的作用是在水管真實(shí)有水噴出時(shí)及時(shí)補(bǔ)充水量，保證電廠生產(chǎn)安全。是否能在控制回路中進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，使單臺(tái)穩(wěn)壓泵電源開關(guān)切斷之后暫停兩泵的輪換啟動(dòng)功能，僅啟動(dòng)電源閉合泵，讓兩臺(tái)穩(wěn)壓泵的問題自己解決，從而提升整個(gè)消防系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

3 缺陷改造方案

3.1 改造方案分析

綜上所述，整個(gè)控制回路最關(guān)鍵的一個(gè)元器件就是輪換啟動(dòng)繼電器KA3。它的線圈是否帶電直接決定了兩臺(tái)泵的啟動(dòng)順序。如圖1所示，若KA3處于失電狀態(tài)，下一個(gè)啟動(dòng)泵就是1號(hào)泵；一旦KA3處于帶電狀態(tài)，由于其觸點(diǎn)位置的改變，下一個(gè)啟動(dòng)的就是2號(hào)泵，只要電源開關(guān)位于合位且元器件無故障，啟動(dòng)方式將如此循環(huán)，不斷反復(fù)。

筆者分析，決定從KA3中著手，讓其與電源開關(guān)直接構(gòu)成聯(lián)系。通過在兩個(gè)電源開關(guān)處各增加一個(gè)輔助觸點(diǎn)的方式控制KA3，讓電源開關(guān)的分、合狀態(tài)決定著輪換回路是否可以導(dǎo)通，也就決定著哪臺(tái)泵可以啟動(dòng)。

輔助觸點(diǎn)是附著在電源開關(guān)旁的一對(duì)開接點(diǎn)和閉接點(diǎn)，其與電源同時(shí)動(dòng)作的同時(shí)發(fā)生觸點(diǎn)位置的改變，用于指示電源的分合狀態(tài)，或通過開關(guān)分合來實(shí)現(xiàn)電源側(cè)對(duì)電路的控制功能。

3.2 1號(hào)泵解決方案

先說1號(hào)泵的電源開關(guān)QF10，要保證在其斷開狀態(tài)下讓KA3線圈帶電，我們還需要觀察回路中可以讓KA3帶電的途徑。如圖1所示，原本是啟動(dòng)電信號(hào)接通KA1，再吸合接觸器KM1之后KA3線圈帶電。現(xiàn)在我們短接KM1，讓一對(duì)常閉點(diǎn)從1L3處直接與17點(diǎn)相接，這樣就跳過了KM1吸合的過程。只要2號(hào)泵電源QF11閉合而QF10斷開，每次2號(hào)泵啟動(dòng)完畢，KA3都會(huì)接通。而其在2號(hào)泵啟動(dòng)回路的觸點(diǎn)也一直保持閉合狀態(tài)。只待KA1帶電，帶動(dòng)接觸器KM2的吸合，2號(hào)泵便會(huì)運(yùn)行起來。

3.3 2號(hào)泵解決方案

再說2號(hào)泵電源開關(guān)QF11，它的輔助觸點(diǎn)作用是保證其在斷開狀態(tài)下KA3線圈一直失電。同樣分析輪換啟動(dòng)回路，發(fā)現(xiàn)只有在電路的干路上斷開，才能保證整個(gè)回路不會(huì)被接通。現(xiàn)在我們?cè)邳c(diǎn)17到點(diǎn)19處、點(diǎn)19到點(diǎn)20處，點(diǎn)20到KA3上口處任一地方加入電源開關(guān)QF11的常開點(diǎn)，這樣只要1號(hào)泵電源QF10閉合而QF11斷開，KA3的在1號(hào)泵啟動(dòng)回路中的常閉點(diǎn)將一直閉合，此時(shí)只要啟動(dòng)電信號(hào)接通KA1，就將會(huì)啟動(dòng)1號(hào)穩(wěn)壓泵。

4 結(jié)語

在技術(shù)改造后，設(shè)備停電聯(lián)啟功能試運(yùn)正常。至今兩臺(tái)穩(wěn)壓泵已穩(wěn)定運(yùn)行數(shù)月。此次控制回路改造解決了單個(gè)泵電源開關(guān)斷開暫停輪換啟動(dòng)功能，做到了電源開關(guān)一開一閉狀態(tài)下僅啟動(dòng)閉合開關(guān)穩(wěn)壓泵的功能。若在開關(guān)一開一閉狀態(tài)下，電源閉合的運(yùn)行泵發(fā)生了過載現(xiàn)象迫使其啟動(dòng)回路的接觸器復(fù)歸（KM1或KM2），將面臨著穩(wěn)壓泵退出消防系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)。這要求專業(yè)人員斷開電源開關(guān)檢修電機(jī)時(shí)應(yīng)該提前做好準(zhǔn)備，用最短的時(shí)間完成故障排查和修理，讓穩(wěn)壓泵盡量保證雙臺(tái)輪換運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：趙卿（1990-），男，本科，助理工程師，從事于電氣設(shè)備管理工作。