燃机电厂调压站入口紧急切断ESD阀控制回路优化

贡文明

（江苏华电戚墅堰发电有限公司,江苏 常州 213011）

燃机电厂调压站入口紧急切断ESD阀控制回路优化

贡文明

（江苏华电戚墅堰发电有限公司,江苏 常州 213011）

本文分析了典型的燃机电厂调压站ESD阀电源和控制回路存在的隐患，提出了优化和改进方法，对提升调压站ESD控制阀电气回路的安全可靠性设计有较强的参考价值。

燃机电厂;调压站;ESD电磁阀;双电源

0 引言

在燃机电厂天然气调压站承担着全厂机组的供气和调压作用，相当于燃煤机组的燃煤输送系统，安全可靠性要求不言而语。由于调压站一般设计上远离主厂房，设备都是成套供货，因此都设计了就地控制柜，采用独立于DCS系统的供电，设计有调压站入口紧急关断阀（ESD）作为突发情况时快速切断调压站供气的用途，一般ESD阀采用双电磁阀并联工作，线圈电压220VAC。近年来发生因ESD阀意外关闭导致机组全部停运的事件较多，本文根据典型的ESD电磁阀控制回路设计提出一些优化和改进的方法供同仁参考。

1 典型的ESD供电和控制回路

图1

图1和图2为国内某知名调压站成套供应商设计的调压站就地控制柜典型供电回路和ESD电磁阀典型控制回路。

出于安全考虑供电系统配置两路220VAC电源经过快速电源切换装置后再经过在线式UPS电源对系统进行供电，电源切换装置一般采用ASCO 7000系列，切换时间大约100ms～200ms。

图2为ESD阀控制回路图，从图中可以看出两个电磁阀线圈的供电是依靠“20KA41”和“20KA42”2个自保持继电器回路进行供电，通过串联的关闭按钮切断电磁阀供电，因此虽然ASCO 7000切换装置切换时间只有200ms，电磁阀失电200ms阀门不会关闭，但是由于继电器自保持回路的存在如果没有UPS电源电磁阀控制回路必然失去电源导致阀门关闭。

图2

根据图1和图2可以明显看出由于UPS环节的存在，供电回路存在较大的隐患，一般配置的都是普通的在线式UPS，逆变回路出现故障就会导致输出失电（近期江苏某燃机电厂就发生了由于APC1000 UPS逆变板故障导致了调压站阀门全部关闭造成机组全停的事故）。

2 优化方案

2.1 供电回路优化

图3

2.2 控制回路优化

图4

在图3中把UPS调整到了正用电源下，消除了UPS故障导致的失电问题，由于双电源切换装置切换会导致电磁阀自保持继电器回路失电，因此控制回路也需要改进，防止切换过程自保持失去。

图4为改进过的电磁阀控制回路，增加了”20KA41-1”和”20KA43-2”两个延迟断开继电器，延迟断开时间大于切换装置切换时间就可以保证自保持回路不失电。为防止延时继电器出现故障可以并接多个增加可靠性。该方案经过实际使用工作情况良好，可以保证电源切换时阀门保存状态不变化。

3 精简优化

经过上面的优化，ESD阀的供电和控制回路可靠性已经得到了较大的提高，但是从热控可靠性来说回路越精简系统越可靠，上面的控制回路环节较多，仍然有较多的不可靠因素存在。譬如延时继电器故障、控制继电器线圈短路、指示灯断路等都会造成控制电源空开保护动作，导致回路失去电源。

图5为精简优化后的电磁阀控制回路，取消了中间继电器环节，指示灯和电磁阀回路增加了熔断器。该控制回路经过实际应用情况良好。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.012