电源自切装置动作时给煤机停机问题的分析与解决

曹　伟　吴臻玮　上海电力股份有限公司吴泾热电厂

电源自切装置动作时给煤机停机问题的分析与解决

曹伟吴臻玮上海电力股份有限公司吴泾热电厂

双电源自动切换装置是保证电厂设备可靠运行的主要手段之一，但如果选型不当或者与所属设备的控制回路配合不恰当，在电源切换时，很可能造成设备的停运，失去了原本设计时的功能。本文针对我厂8/9号机组给煤机在电源自切过程出现的给煤机停机的现象进行了分析，并制定了对策与实施。

电源切换装置；给煤机；停机；对策

双电源自动切换装置是保证给煤机可靠运行的主要手段之一，但如果选型不当或者与所属设备的控制回路配合不恰当，在电源切换时，很可能造成设备的停运，失去了原本设计时的功能。

我厂8/9号机组为300 WM火力发电机组，分别于2010、2011年顺利通过168 h试运行正式投入商业运行。给煤机普遍应用于火力发电厂中,它主要作用是把块状及粉末状物料以贮料仓或漏斗中连续均匀或定量地给到磨煤机中,是电厂生产中的重要设备，我厂炉8/9给煤机A/B共用两路电源，分别取于专用盘3A、3B，给煤机C/D/E共用两路电源，同样取于专用盘3A/3B,两路电源由一套双电源切换装置进行切换，型号为埃莫森公司的ASCO 7000 系列，给煤机使用变频器控制，型号为AB公司的PowerFlex 40P，电机为三角形接法，功率4 kW，电流9 A。本文针对我厂8/9号机组给煤机在电源切换过程出现的给煤机停机的现象进行了详细的分析，并制定了对策与实施。

1　给煤机自切时停机问题概述

炉8/9号机投运后，在机组首次检修期间对ASCO 7000系列ATS进行切换试验时发现，炉8/9给煤机在运行状态下，如进行电源快切，会造成给煤机停机，需重新启动才能运行，这样的话，快切装置不能实现设计预想，无法起到双电源供电本应起到的保障作用，无法保证给煤机继续运行。

利用机组检修的机会，对给煤机A/B/C/D/E进行了运行中快切试验，共计5次结果如表1。

表1中T为停机跳闸，F为出故障信号，○为正常运行。

由上述试验可知，快切后，给煤机停机发生率100%，快切装置完全失效。

2　电源切换时给煤机停机原因分析

针对上述现象展开分析，得出以下6条原因可能引起切换时停机。

（1）给煤机快切时，瞬时电流波动过大；

（2）给煤机房环境差，煤灰振动等造成快切设备不能正常工作；

（3）操作人员操作不当；

（4）快切装置参数设置调试不正确；

（5）变频器参数设置不正确，不能躲过快切的失电时间；

（6）电气回路与给煤机快切装置不匹配。2.1 给煤机快切时瞬时电流波动过大

一次回路在瞬时开断的过程中，会产生比较大的电流，快切装置动作时也不例外，如果快切装置的额定电流不能满足切换时产生的较大设备电流，就很可能影响到切换装置的正常工作。通过对给煤机电机电流和切换装置额定电流的比较（见图1）。

如铭牌所示，一台给煤机电动机额定电流为9A，给煤机A/B共用一台快切装置，给煤机C/D/ E共用一台快切装置，经过计算，电流分别是：给煤机A/B为9A*2=18 A；给煤机C/D/E为9A*3=27 A

图1　比较结果示意图

而ASCO 7000快切装置的额定电流如图1所示为100A，远大于负荷电流，因此瞬时电流波动影响电源切换的因素可以忽略。

2.2给煤机房环境差，煤灰振动等造成快切设备不能正常工作

电厂给煤机房和磨煤机房煤粉粉尘比较集中，比较多，一向是全厂环境最差的地方，而粉尘又是影响电气设备正常运行的重要因素，环境中如果粉尘过重，会导致电气回路绝缘降低，影响性能，给煤机采用的电源切换装置和变频器都属于比较先进、精密的设备，如果环境条件较差，很可能对其性能造成破坏。在对给煤机工作环境（图2）进行评估。经过现场调查，快切装置安置在铝合金房间里，而给煤机控制箱外面有不锈钢罩壳，里面封堵和密封完好，没有煤灰泄露进控制箱，因此，此原因也可忽略。

图2　给煤机工作环境示意图

2.3操作人员操作不当

操作人员的操作是否安全，操作程序是否正确，是否符合设备要求，一直以来都是个不可忽视的问题，由于操作原因造成设备故障的事例时常发生。经过仔细研究核对《ASCO 7000 系列 ATS开机调试指南》中的操作方法和手势，再对比实际操作时的方法和程序，并无异样，故此原因也忽略。

2.4快切装置参数设置调试不正确

快切装置参数的设置与调试是其能否正常工作的重要因素，参数设置要符合设备所在环境及电气回路的要求；根据厂家提供的《ASCO 7000 系列 ATS 开机调试指南》，原厂设定的“转换至备用电源延时”此参数调节范围为0～5分钟，默认调节为0，快切装置使用默认值，已经是最小值（快切动作固有时间为30 ms）,无法再进行调整和设置。

2.5变频器参数设置不正确，不能躲过快切的失电时间

我厂给煤机采用的是AB PowerFlex 40变频器来对给煤机进行调速，变频器的参数设置也是设备能否正常运行的关键。上述提到，电源切换装置切换时的固有时间为30 ms，也就是说，这30ms的时间是一个短暂的断电过程，变频器是否未设置正确，使其无法躲过这30 ms的时间，造成给煤机停机。通过对《AB PowerFlex 40变频器 产品说明书》的研究（见图3），检查比对了变频器的各项参数，以及所出现的故障信号，发现变频器所出现的故障编号“F3”内容为电源掉电，即变频器检测到外加电压一旦低于85%后即停止运行，并无自动重新启动或者延时停止运行的设置，所以变频器的设置并无不正确之处。

2.6电气回路与给煤机快切装置不匹配

通过对给煤机电气回路图纸和快切装置的深入研究发现，当快切装置主备用电源切换时，会有30 ms的间隙，为切换装置固有动作时间，但这30 ms会造成运行回路中FS线圈失电，导致FS自保持接点断开（见图4），给煤机操控面板上就会失去FS这个运行指令信号，给煤机因此停机。再加上炉8/9给煤机热工遥空信号为3s的脉冲信号，停机后并没有自动再启动的逻辑设计，所以FS线圈失电后，给煤机整个二次回路就断开了，就算备用电源在30 ms后自动切换成功，由于给煤机本身并没有启动信号，因此停机现象就出现了。这是造成给煤机在电源切换时停机的主要原因。

图3　说明书摘录图

3　对策及实施

3.1对策

找到了问题的症结所在，就可以对症下药了，针对上述的原因分析，有两种对策方案可以解决给煤机电源切换时停机的问题：

（1）对策1将热工遥操信号由短信号改为长信号

在我厂炉8/9给煤机回路中，热工的遥操信号为3 s的脉冲信号，一旦二次回路失电，给煤机停机后，热工方面并没有再次启动给煤机的后续信号，给煤机就永久停机了；如果将热工信号改成长信号，即在设备启动运行后，此启动信号一直处于接通状态（只在正常停机时断开），这样即使发生暂时的失电，等到备用电源切换成功之后，由于开机信号一直存在，给煤机自动重新启动，继续运行。但是由于热工的信号方式属于集中设置，要想修改发信方式是一项比较大的项目，所以此对策并非最佳方案。

（2）对策2在电气回路中加装时间继电器（图4、图5）由图4、图5比较可以看出，改进后的控制回路在FS的线圈和副接点处分别并联ZJ线圈和ZJ的副接点（此副接点为瞬时闭合，延时打开），当快切装置动作，回路发生瞬时失电30 ms，FS线圈失电，其副接点返回，与此同时，ZJ线圈失电，但其副接点由于有延时返回的功能，可以继续保持闭合一段时间，等到快切完成，备用电源供电时，回路通过还未返回的ZJ副接点接通，给煤机继续运行。为了防止ZJ延时过长，从而影响给煤机的正常停机，ZJ的延时时间要大于切换装置固有动作时间，也要小于热工停机信号的脉冲时间（3 s）。此方案耗时少，每台给煤机只需消耗一只时间继电器和少许电线，是比较理想的对策方案。

3.2实施后效果

根据第二对策方案对给煤机控制回路进行改进后，再次进行了三次快切实验，结果如表2。

表2　改进后快切实验结果

表2中○为运行，T为跳闸，改进后，快切成功率达到了100%。

4　结束语

双电源切换装置是一种很好的保持设备稳定运行的电气装置，但是选用时要注意与电气设备及其回路的配合，特别是像给煤机那样长期运行的设备，不要再让那短短的30 m s使整套双电源切换装置失去作用了。

Analysis and Solution o f Coal Feeder Show dow n Problem s W hile Pow er Autom atic Sw itching Equipm ent Acts

Cao Wei， Wu Zhenwei
Shanghai Electric Power Lim ited Co.,ltd W ujing Thermal Power Plant

Dual-sources power automatic sw itching equipm ent as one of ma jor m ethods assures power p lant devices reliable operation. But if power automatic sw itching equipm ent type is not right or device control circuit coordination does not m atch， it wou ld cause device shutdown and lose origina l tim ing func tion during power sw itches. The article is focused on coal feeder for unit 8 and unit 9 at power p lant and ana lyzes coal feeder shutdown condition during power sw itching and puts forward countermeasures and implements renovation.

Power Automatic Sw itching Equipment， Coal Feeder， Showdown， Countermeasures

图4　给煤机电路图

图5　电气回路加装时间继电器

10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2016.09.011