一起磨煤機油站多頻次跳閘原因分析及防范措施

陸偉東　呂鵬

摘? 要：磨煤機油站是輔機設備的重要組成部分，運行中任何故障、缺陷均能造成影響機組穩定、安全運行，文章對某電廠內一起磨煤機油站多頻次跳閘原因進行分析，對原系統提出了技術改造的創新設計方案，解決了磨煤機油站多頻次跳閘問題并提高了系統運行的安全性和可靠性。希望通過文章的分析，能夠對相關工作提供參考。

關鍵詞：磨煤機油站;跳閘原因分析;控制回路改進

中圖分類號：TM621.6? ? ? ?文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2020）21-0138-02

Abstract： The coal mill oil station is an important part of the auxiliary equipment， and any failure or defect in operation may affect the stable and safe operation of the unit. This paper analyzes the causes of multi-frequency tripping of a coal mill oil station in a power plant， and puts forward an innovative design scheme for the technical transformation of the original system， which solves the problem of multi-frequency tripping of the coal mill oil station and improves the safety and reliability of the system operation， in the hope that the analysis of the paper can provide reference for related work.

Keywords： coal mill oil station; tripping cause analysis; control loop improvement

引言

稀油站主要用于發電機械設備的稀油循環潤滑系統中，是輔機設備的重要組成部分。稀油站主要由油箱、油泵裝置、過濾器、列管式油冷卻器、電控柜、儀表屏、管道、閥門等組成，而電控柜的電氣控制系統更是稀油站的心臟，動力之源。因此，電氣控制系統的優劣，直接影響整個稀油站的安全穩定及功效。火力發電機組中，磨煤機油站屬低壓400V油站設備控制系統。某電廠磨煤機油站由于電氣控制電源回路自身設計缺陷，因同一控制回路中的熱控電磁閥瞬時性故障，導致磨煤機油站控制電源隔離變壓器超出限制容量，控制回路電壓急劇降低，導致磨煤機油站油泵停運，進而造成了磨煤機停運，嚴重影響機組穩定、安全運行。這是一個生產性現場技術問題，作者按照企業生產實際應用需求為出發點，根據自己多年來在企業的產品設計與現場消缺經驗，在對磨煤機油站的電源控制回路原理設計缺陷原因導致的跳閘進行了較為詳細的分析基礎上，對原系統提出了技術改造的創新設計方案，解決了磨煤機油站多頻次跳閘問題并提高了系統運行的安全性和可靠性。

1 多頻次跳閘經過

某電廠A磨煤機油站，站內設備屬電氣一次、二次及熱控專業管理，液壓油泵、電機稀油泵兩臺油泵控制屬電氣二次維護管理，電磁閥控制屬熱控維護管理，電源、接觸器、隔離變等屬電氣一次維護管理，電氣二次、熱控設備共用控制電源。運行中多次出現液壓油泵、電機稀油泵兩臺油泵不明原因跳閘。磨煤機油站停電后，三個專業通過絕緣檢測、元器件靜態檢查、二次回路檢測、控制電源空開更換等排查方式后依舊不能找到跳閘原因。其控制原理如圖1：圖中，1DK為控制電源空開，1B為電源隔離變（380V變220V），2DK為照明回路空開，3DK為熱控DC24V模塊專用空開，4DK為熱控變定加載及冷卻水電磁閥專用空開，WDZ為電源監視中間繼電器。

2 原因排查分析

某天凌晨01時，磨煤機油站內兩臺油泵再次跳閘，電氣二次組織人員連夜將便攜式故障錄波器架設現場。由于便攜式故障錄波器電壓最大只能接入130V，電氣二次繼保專業利舊一個1200V變300V的小變壓器，焊接出接線抽頭將控制回路電壓接入故障錄波器中（實際變壓器變比為3.81）。同時接入便攜錄波器還有以下模擬量：1DK控制回路總電流、3DK熱控模塊電源電流、4DK熱控變定加載及冷卻水電磁閥回路電流。

05點40分，A磨煤機油站再次跳閘，現場架設的便攜式故障錄波器錄下故障跳閘時接入量故障信息，發現控制回路電壓下降，導致控制回路中電保持的油泵接觸器失電，造成磨煤機油站跳閘。錄波圖如圖2。

由圖1所示可知，控制回路電源由接在一次回路380VAC相中的隔離變壓器1B供電，變壓器為380V變220V變壓器，變壓器額定容量500VA。變壓器220V側接的1DK控制總電源空開，1DK下接的3DK熱控模塊電源空開、4DK熱控變定加載及冷卻水電磁閥回路電源空開及兩臺油泵的控制回路。

查看故障錄波器波形圖，故障時控制回路電壓由57V降至44V，而此時4DK熱控變定加載及冷卻水電磁閥回路電流由0.04A升至9A，推斷由于熱控4DK回路電流過載嚴重超過變壓器容量，導致控制回路電壓下降，電保持接觸器失電，造成磨煤機油站跳閘。

原因判定：（1）變定加載及冷卻水電磁閥控制回路由

4DK控制電源開關供電，4DK電源開關額定電流為3A，空開的特性是8-10倍額定電流左右瞬間跳閘，折算瞬時跳閘電流為24-30A左右，查看錄波圖中數據故障時電流為9A，9A故障電流至少需要幾十秒乃至幾分鐘空開才會動作跳閘。因此4DK在故障時不會跳閘。（2）熱控所屬的電磁閥回路額定電流是1.5A，后查閱DCS歷史記錄，故障時變定加載及冷卻水電磁閥同時都在動作，推斷冷卻水電磁閥存在異常。查看錄波器第一條線，電壓54.5V，電流1.24A，此時控制回路消耗功率P=3.81UI=3.81×54.5V×1.24A=257W（3.81為接入便攜故障錄波器小變壓器變比，相當于PT變比）;看錄波器第二條線電壓44.8V，電流9.22A，此時控制回路功率P=3.81UI=3.81×44.8×9.22=1573W;控制回路消耗的功率由257W增大到1573W，已經遠超過控制回路隔離變壓器500VA的額定容量，導致控制回路電壓急劇下降。（3）由上判定得知，磨煤機油站內兩臺油泵多頻次跳閘，由于熱控冷卻水電磁閥異常動作引起回路電流過載嚴重，遠遠超過控制回路隔離變壓器額定容量，導致控制回路電壓急劇下降，磨煤機油泵控制回路中電保持接觸器失電，造成磨煤機油站跳閘。

3 控制回路改進

（1）因熱控所屬的變定加載及冷卻水電磁閥安裝在油站本體處，運行環境惡劣，故障時有發生，故將3DK及4DK電源由隔離變壓器1B供電改為由380V總電源中A相與N相（220V）取電，防止3DK及4DK下電磁閥設備故障造成油泵跳閘。同時熱控專業更換冷卻水電磁閥。回路改造完成并更換冷卻水電磁閥后試運后油站運行正常未再跳閘。（2）對油泵控制回路進行改造，增加A-ST時間繼電器實現控制回路短時停電再來電后油泵自啟功能，防止因外部電源短時失電或內部故障造成控制回路電壓瞬時降低而導致油泵停運。當控制電源正常油泵啟動后，A-ST的6、8節點瞬時閉合，當控制回路失電后A-ST的6、8節點會延時閉合5S，若5S內控制電源恢復則油泵會直接啟動運行。遠方跳閘時通過跳閘繼電器A-2ZJ節點復位時間繼電器。由于A-ST繼電器在油泵運行時一直帶電工作，為防止繼電器長時間運行故障后不能及時發現，故增加1ZJ監視繼電器監視A-ST時間繼電器狀態，便于及時發現更換。具體改造圖紙見圖3。

4 結束語

磨煤機油站是輔機設備的重要組成部分，運行中任何故障、缺陷均能造成影響機組穩定安全運行，因此必須給予高度重視，認真排查故障原因，嚴謹設計改進方案，保障設備安全穩定運行。

參考文獻：

[1]卓樂友.電力工程電氣設計手冊（第2冊），電氣二次部分[M].北京：水利電力出版社，1991.

[2]傅知蘭.電力系統電氣設備選擇與實用計算[M].北京：中國電力出版社，2004.

[3]奚占新.磨煤機油站掉閘原因分析及改造措施[J].河北電力技術，2014，33（05）：43-45.

[4]陸偉東.一種磨煤機油站電氣控制回路的設計改造方法[J].科技創新與應用，2018（09）：90-91.

[5]趙義文.火電廠磨煤機油站電源跳閘原因分析及處理措施[J].河北電力技術，2012，31（04）：45+48.

[6]李國鋒，武創.稀油站不明故障原因分析及控制程序優化[J].科技創新與應用，2013（29）：82.

[7]張建斌.磨煤機油站控制電源開關跳閘原因分析及對策[J].寧夏電力，2009（03）：48-51.