電廠循環水泵跳閘邏輯改進

楊超，張天航，趙東升，王文明

（中廣核研究院有限公司，廣東 深圳518000）

1 引言

在某電廠中，循環水系統（CRF）的功能是通過兩條獨立的進水渠向每臺機組的冷凝器和輔助冷卻水系統的增壓泵提供冷卻水。該系統的主要設備循環水泵（CRF001/002PO），由配電盤LGD/LGE 向循環水泵提供6.6kV 電源[1]。

2 配電盤簡介及存在的問題

2.1 配電盤簡介

在LGD/LGE 配電盤中配置有001XI 綜保裝置，該裝置實現如下功能：

①當發生差動、過流、過負荷情況時，001XI:O1 與001XI:O2 動作，將會由配電盤就地實現CRF 泵的電機保護跳閘功能；

②當發生單相接地故障時，001XI:O3 動作，將會產生報警信號，但不會使CRF 泵跳閘；

③當發生看門狗故障時，001XI:O5 動作，將會產生報警信號，但也不會使CRF 泵跳閘。

在LGD/LGE 配電盤電氣原理圖（如圖1 所示）中，001CV試驗鎖接點、004SM 就地分合閘插頭接點、006XR SF6 壓力低接點、001XI:O5 綜保裝置看門狗接點、001XI:O3 接地報警接點、003XR 保護跳閘接點均串聯在001XK 故障報警繼電器中。上述任意接點動作，均會導致001XK 動作，其中001XK:15-20 產生配電盤就地報警；001XK:13-12 引入DCS 中，送主控報警；001XK:17-19 也引入DCS 中，以信號名CRF101/102XK 參與CRF 泵跳閘邏輯。

圖1 配電盤電氣原理示意圖

在DCS 邏輯中，信號CRF101/102XK 描述為差動保護故障，參與跳CRF 泵邏輯，邏輯簡圖如圖2 所示。

圖2 DCS 跳閘邏輯簡圖

2.2 存在的問題

在配電盤中，001XK 為故障報警繼電器，應僅報警，不參與跳CRF 泵邏輯。但是由于001XK:17-19 接點被誤送入DCS中參與跳閘邏輯，導致CRF 泵有誤跳閘風險，即當出現如SF6壓力低、接地報警等故障時，會導致CRF 泵誤跳，從而導致機組降功率，不利于電廠的安全穩定運行。因此，存在兩個問題，分別為：配電盤接線問題與DCS 跳閘邏輯問題。

2.2.1 配電盤接線問題

配電盤中001XK 僅為故障報警繼電器，并不是保護跳閘繼電器。因此，CRF101/102XK 信號在配電盤側接線錯誤，001XK 故障報警接點被誤當作保護跳閘接點，存在誤跳CRF泵風險。

2.2.2 DCS 跳閘邏輯問題

在CRF 泵的跳閘邏輯中，CRF101/102XK 直接參與跳CRF 泵，邏輯簡圖如圖2 所示。當發生003XR 繼電器故障、電纜故障、干擾造成DCS 采集錯誤等問題時，造成CRF101/102XK 信號誤發，都會導致CRF001/002PO 誤跳。

配電盤能就地實現CRF 泵的保護跳閘功能，無需送DCS重復跳閘，送DCS 重復跳閘還增加了誤跳泵風險。并且配電盤跳閘回路與DCS 跳閘回路并非完全不同的回路，如圖3 所示，兩條跳閘回路共用一個保護跳閘出口，僅在跳閘繼電器上有所不同，送至DCS 的跳閘信號，也需要送回配電盤實現跳閘。引入DCS 重復跳泵，并沒有起到完全冗余的效果，反而增加誤動風險。同時，002/011XR 跳閘繼電器采用4 對輔助接點串聯的方式防止誤動（如圖4 所示），若將003XR 的1 對輔助接點送入DCS 跳閘，明顯增大了誤動風險。因此，需要取消CRF101/102XK 信號參與跳CRF 泵的邏輯。

3 改造方案

為解決CRF 泵配電盤的故障報警信號動作可能導致CRF 泵誤跳的問題，有如下兩個改造方案。

3.1 改造方案1

修改配電盤側接線并取消DCS 中CRF101/102XK 參與CRF001/002PO 跳閘邏輯，改造范圍包括修改配電盤接線以及DCS 組態邏輯，下面對改造方案進行說明：

圖3 配電盤跳閘回路與DCS 跳閘回路

圖4 002/011XR跳閘繼電器接點

①修改配電盤側接線及相關描述問題。

在原設計中，CRF101/102XK 信號描述為電機差動保護故障，但配電盤并無單一差動保護故障信號接點。跳閘繼電器003XR 上游的綜保裝置001XI 配置有差動、過流、過負荷三種跳閘保護，可以將003XR 的接點作為CRF101/102XK 信號引入DCS 中。改造后，將CRF101/102XK 信號在配電盤側的接線修改為跳閘繼電器常開接點003XR:9-7，如圖1 所示。并修改相關描述，將“電機差動保護故障”修改為“電機保護動作”。

②修改DCS 跳泵邏輯。

在原設計邏輯中，CRF101/102XK 信號引入DCS 后，共有三個去向，分別為：CRF001/002PO 跳閘、CGR 潤滑油泵啟動以及送主控報警，如圖5 所示。改造后，刪除了CRF101/102XK參與CRF001/002PO 跳閘邏輯，但依舊保留CGR 潤滑油泵啟動以及送主控報警邏輯，如圖6 所示。

圖5 改造前CRF101/102XK 邏輯簡圖

圖6 改造后CRF101/102XK 邏輯簡圖

3.2 改造方案2

僅修改配電盤側接線及相關描述問題，不修改DCS 跳閘邏輯，仍保留CRF101/102XK 參與跳CRF 泵邏輯不變。

3.3 方案對比

改造方案1 與改造方案2 的對比如表1 所示。

表1 方案對比

方案2 僅在011XR 開路故障且003XR、002XR 正常的情況下，比方案1 更優，能實現CRF 泵跳閘保護功能。在其他情況下，方案2 反而增加了誤跳泵風險。因此，更推薦方案1。

4 方案分析

4.1 對CRF 泵運行的影響

CRF001/002PO 的電機保護動作已在配電盤中就地實現，無需經DCS 重復跳泵。本改造僅對保護跳閘出口（O1/O2）信號傳導至斷路器跳閘線圈的傳導回路有改變，不影響配電盤保護可靠性。當CRF101/102XK 信號誤發，因改造取消CRF101/102XK 送DCS 跳泵邏輯，因此，對CRF 泵運行無影響，且減少了誤動風險。當CRF101/102XK 信號拒發，與改前一致，沒有增大CRF 泵拒跳風險。

4.2 對CGR 油泵運行的影響

改造后依然保留CRF101/102XK 參與啟CGR 油泵的邏輯，保持原設計不變。改后方案與改前一致，對CGR 油泵運行無影響。即使當CRF101/102XK 信號誤發，還需疊加CGR 潤滑油壓低信號，才能啟CGR 油泵。當CRF101/102XK 信號拒發，還有CRF 泵停運反饋信號也能參與啟CGR 油泵。

4.3 對配電盤報警的影響

CRF 泵電機保護跳閘送主控報警接點由配電盤001XK:17-19 改到003XR:9-7 接點。001XK 其他接點不做改動，不影響配電盤原有報警功能實現。

5 結語

本文通過對CRF 泵存在的誤跳閘風險與出現風險的原因進行分析，提出了兩種改造方案，并對改造方案進行了詳細分析與評估，最終給出了推薦方案。本文將為電廠CRF 泵或類似泵組的配電盤跳閘邏輯改造工作提供參考。