大唐国际临汾热电热控电源配置分析

张 强

（山西大唐国际临汾热电有限责任公司,山西 临汾 041000）

1 前言

热控电源装置是保证机组DCS系统、DEH系统、TSI系统、ETS系统、火灾报警系统、FSSS系统和其他自动调节和保护装置的根本，是关系到机组安全运行的重要设备，热控电源装置一旦发生故障，将会给机组的安全运行造成重大的隐患，直接影响机组的经济效益。本文主要介绍了山西大唐国际临汾热电有限责任公司1号机组热控电源在经历了几次问题处理之后的技术改进，以便给大家提供参考和交流。

2 山西大唐国际临汾热电有限责任公司1号机组热控电源设计方案

1号机组主要的热控电源原设计为三个热控总电源柜，分别为热控UPS220VAC总电源柜（10BLK01）、热控220VAC总电源柜（10BLK02）和单元机组电源柜（10CKK01）。热控UPS220VAC总电源柜（10BLK01）一路来源为1号机UPS电源馈线柜（即继保大UPS），另一路来源为1号机事故保安段MCC（10BMA13.A01），两路电源通过电源自动切换装置进行自动切换。热控220VAC总电源柜（10BLK02）一路来源为1号机事故保安段MCC（10BMA13.C01），另一路来源为1号机锅炉动力中心A段电源柜（10BFC05.C01）（即锅炉PC-A段）。两路电源通过电源自动切换装置进行自动切换。

单元机组电源柜两路来源为：一路来自1号机事故保安段，另一路来自1号机交流不停电电源馈线柜，与热控UPS220VAC总电源柜（10BLK01）来源相同。两路电源同时供电，不存在切换问题。

3 热控电源配置改进过程。

在原设计中，热控UPS220VAC总电源柜（10BLK01）主路为继保UPS，辅路为事故保安段；热控220VAC总电源柜（10BLK02）主路为锅炉PC段，辅路为事故保安段。这种电源冗余配置的设计就是为了当其中一路电源由于异常失去的时候，电源出口能快速的切换到另一路电源来源而使得现场的设备保持原状不发生任何改变。这样就要求对电源的配置非常的清楚，要求电源切换装置可靠，并且对电源切换装置的切换时间非常的清楚。

3.1 电源切换装置介绍

我厂1号机组热控UPS220VAC总电源柜（10BLK01）使用的热控电源切换装置为ASCO 7000系列ATS自动转换开关。ATS为双投型，电磁激励、机械保持结构，具有电气/机械双重互锁功能；转换时间不大于100ms；且仅有“正常电源”和“应急电源”两个位置。ATS的控制回路为微处理器式，并且各种参数均在现场连续可调。

3.2 电源切换装置切换时间试验及热控电源设计配置验证

当电源切换装置发生切换时，切换时间的长短直接影响运行机组的设备是否可能产生停运的危险。例如热控UPS220VAC总电源柜（10BLK01）下带有汽机ETS控制柜。ETS控制柜为ATS1、AST3供电。如果电源切换不成功，或切换时间较长则会导致AST1和AST3失电从而使EH油路打通，若此时AST2或AST4有任意一个开关失电，则汽轮机失去EH油跳闸。所以对电源切换装置切换时间必须做到万无一失。

2013年6月5日，我们做了1号机热控UPS220VAC总电源柜（10BLK01）、热控220VAC总电源柜（10BLK02）电源切换装置的切换试验，并记录了切换时间。此次试验为了我们了解不同切换方式下电源切换装置的切换时间提供了重要数据支持。

3.2.1 试验一：电源切换时间验证

（1）进行热控UPS220VAC总电源柜（10BLK01）的电源切换，切换方法为手动旋转ASCO 7000面板上的试验切换开关，电源由常用电源切换到备用电源，可以看到切换时间为26ms。

（2）由备用电源切换到常用电源，切换方法是断开常用电源后然后投上常用电源利用切换装置自动回切的设计试验。可以看到，切换装置自动回切的时间为27ms，与切换时间基本相同。

（3）手动捅热控UPS220VAC总电源柜（10BLK01）的常用电源的开关（左侧电源），使常用电源失电，则切换装置自动切换至备用电源。切换时间为327ms。

（4）进行热控220VAC总电源柜（10BLK02）的电源切换试验，切换方法为运行人员断开锅炉PC电源，使电源自动切换。试验结果切换时间为320ms。

（5）进行热控UPS220VAC总电源柜（10BLK01）切换试验观察机炉电磁阀柜和仪表柜的电源失电情况（如下图所示）.试验结果中虽然锅炉电磁阀柜有317ms的失电情况，但只是面板常用电源的指示灯闪烁一下而未进行电源切换。

热控220VAC总电源柜（10BLK02）的电源备切主

1）由此可以看出手动旋转电源柜面板上的切换旋钮时，时间基本为30ms左右，可达到无扰切换，手动断开一路电源的开关时然后自动切电源时则时间为300ms以上，可能导致失电情况发生。

2）由运行人员断开热控220VAC总电源柜（10BLK02）上口的锅炉PC电源后，切换时间为320ms，机侧仪表失电，由此可知此次切换可导致断电。

3.2.2 热控电源主备验证及对机组设备的影响

2013年6月21日再次做1号机热控电源切换试验。

继保专业人员与发电部专工在6.3米继保UPS室拉掉继保UPS至热控UPS220VAC总电源柜（10BLK01）的电源，这时热控UPS220VAC总电源柜（10BLK01）的电源面板上备用电源正常指示灯熄灭。同时拉掉继保UPS至热控DCS电源，各操作员站、历史站、工程师站均无异常。

然后将继保UPS至热控UPS220VAC总电源柜（10BLK01）的电源恢复后，1号柜备用电源正常的指示灯变亮。发电部专工到0米保安段配电室拉掉保安段2至热控220VAC总电源柜（10BLK02）的电源后，热控220VAC总电源柜（10BLK02）备用电源正常指示灯熄灭，当恢复供电后，备用电源正常指示灯变亮。拉掉保安段1至热控UPS220VAC总电源柜（10BLK01）的电源后（时间 17:16:00），热控UPS220VAC总电源柜（10BLK01）的电源切换装置切换至备用电源。

整个电源切换试验结果可有以下现象：

1）当继保UPS至热控UPS220VAC总电源柜（10BLK01）的电源消失后，电源不发生切换。

2）6月21日 17:15:24，当切断保安段2至热控电源时，热控220VAC总电源柜（10BLK02）备用电源正常指示灯熄灭，当恢复供电后，备用电源正常指示灯变亮。

3）6月21日 17:16;00，当保安段至热控UPS220VAC总电源柜（10BLK01）的电源消失后，电源发生切换。基本上抽汽逆止门与高排逆止门由开到关变位，但电源切换完成后，抽汽逆止门与高排逆止门恢复至开位，关闭时间很短。但是四抽逆止门手动打开时，时间比其他的要长，约为3～5秒左右。

查看DCS报警信息可知：

①17:16:00，一、二、三段抽汽逆止阀到达关到位状态，汽机电磁阀柜进线第一路电源消失，汽机仪表220VAC电源柜电源消失，ASP1变位出现，说明AST1/AST2失电，可知AST1/AST2由1号热控柜带，AST3/AST4由2号热控柜带；

②17:16:01，一、二、三段抽汽逆止阀出现开到位状态，四段抽气逆止阀1、四段抽气逆止阀2出现开到位状态，说明四段抽气逆止门1、2都未完全关闭又重新打开

③17:16:15，高排逆止门仍在未出现关到位状态的情况下出现开到位状态，说明高排逆止门未完全关闭，但重新回到开到位用了15秒，关闭多少未知。

通过整个实验可得以下结论：

1号机热控UPS220VAC总电源柜（10BLK01）主路电源为保安段电源供电，备用电源为继保UPS供电。

热控220VAC总电源柜（10BLK02）主路电源为锅炉PC电源供电，备用电源为保安段供电。

汽机电磁阀柜的主路电源由热控UPS220VAC总电源柜（10BLK01）供电，备用电源由热控220VAC总电源柜（10BLK02）供电

锅炉电磁阀柜的主路电源由热控220VAC总电源柜（10BLK02）供电，备用电源由热控UPS220VAC总电源柜（10BLK01）供电。

3.2.3 热控电源改进

按照设计原则，热控UPS220VAC总电源柜（10BLK01）主路电源应由继保UPS带，所以在1号机B修期间，将热控UPS220VAC总电源柜（10BLK01）主路电源与备用路电源进行了交换，变为主路为继保UPS，备用电源为事故保安段。

4 总结

通过多次电源切换试验，使我们最终了解了热控电源的系统配置、电源切换装置的特性及切换参数，为我们机组的稳定运行提供了重要的依据。也为我们以后进行电源切换时的操作提供了技术支撑。本次试验最重要的是产生了安全效益，有了安全效益才能有经济效益。

[1]中华人民共和国电力行业标准:火力发电厂热工电源及气源系统设计技术规程.(DL/T5455-2012)[S].

[2]火力发电厂热工仪表及控制装置技术监督规定[S].

[3]火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程.DL T774-2004[S].