火电厂汽轮机DEH控制系统直流电源供电方式改造

喻从军

（贵州大方发电有限公司，贵州毕节551600）

1 D EH控制系统简介

贵州大方发电有限公司（以下简称“大方电厂”）1～4号机采用东方汽轮机厂生产的N300-16.7/537/537-8亚临界中间再热两缸两排汽凝汽式汽轮机组，汽轮机数字电液控制系统（DEH）采用新华控制工程有限公司配供的DEH-Ⅴ型控制系统，并与分散控制系统DCS成一体化配置。DEH热控控制电源由电气直流系统提供，其双电源切换装置由东方汽轮机厂家成套设计，采用二极管并联来实现两路电源的冗余切换。在直流系统发生接地或回路绝缘不良等情况下，直流系统的绝缘在线监察装置将误报DEH回路接地故障，给机组运行带来了较大安全隐患。

2 DEH热控直流电源配置情况

大方电厂4×300 MW亚临界机组的DEH由东方汽轮机厂家提供，直流双电源切换装置原理如图1所示。主电源来至控制直流Ⅰ组（220 V），辅电源来至控制直流Ⅱ组（220 V），主电源和辅电源通过正负极上串接的二极管进行并联和隔离，实现“二选一”供电模式，确保DEH热控盘不失去电源。DEH系统汽轮机保护联锁用电磁阀AST电磁阀（6YV、7YV、8YV、9YV）、OPC电磁阀（5AYV、5BYV）、低压跳机电磁阀（3YV）、试验电磁阀（1YV、2YV、4YV、20YV、21YV、22YV）、调门快关电磁阀（12YV、13YV、14YV、15YV、16YV、17YV）、主汽门快关电磁阀（10YV、11YV、18YV、19YV）采用两路直流电源经四个二级管并联切换的供电方式。

图1 DEH系统电磁阀供电图

3 电源系统存在的问题

（1）未实现电气完全隔离。它是利用二极管的单向导通特性，二极管存在漏电流，对主电源和辅电源来进行电气不完全隔离，但这个隔离在主、辅电源负极的两个二极管参数接近时，会出现主、辅电源负极相互串回路现象（即正极可能是主电源，负极可能是辅电源）。

（2）系统绝缘不良或接地时，会导致直流Ⅰ、Ⅱ母的绝缘在线监察装置均出现报警，影响故障点的查找。

（3）违反了国网的反措要求，给机组运行带来了较大安全隐患。

4 解决方案

根据大方电厂DEH系统汽轮机保护、联锁电磁阀各运行状态下的带电、失电情况，将其划分为以下两种负荷：

（1）AST电磁阀（6YV、7YV、8YV、9YV）在汽轮机正常运行和进行各种试验时，不能同时失电，否则电气遮断即机组跳闸，列为不可短暂失电的负荷；OPC电磁阀（5AYV、5BYV）在汽轮机电气遮断和超速限制动作时带电动作，失电将造成超速限制硬逻辑保护的失去，恢复电源后保护恢复，列为不可短暂失电的负荷。

（2）低压跳机电磁阀（3YV）、试验电磁阀（1YV、2YV、4YV、20YV、21YV、22YV）、调门快关电磁阀（12YV、13YV、14YV、15YV、16YV、17YV）、主汽门快关电磁阀（10YV、11YV、18YV、19YV）均为带电动作电磁阀，短暂失电，将造成机组部分功能暂不能使用，恢复电源后，功能恢复，列为可短暂失电的负荷。

根据AST电磁阀（6YV、7YV、8YV、9YV）串并联和OPC电磁阀（5AYV、5BYV）相互并联的结构特点，为解决上述四个二级管并联切换供电方式存在的问题，依据大方电厂DEH系统汽轮机保护联锁用电磁阀在汽轮机各正常运行工况下的带电、失电情况，提出以下方案，如图2所示。

图2 二路电源分别供电原理图

将AST电磁阀6YV、AST电磁阀8YV、OPC电磁阀5AYV采用第一路直流电源供电；AST电磁阀7YV、AST电磁阀9YV、OPC电磁阀5BYV采用第二路直流电源供电；低压跳机电磁阀（3YV）、试验电磁阀（1YV、2YV、4YV、20YV、21YV、22YV）、调门快关电磁阀（12YV、13YV、14YV、15YV、16YV、17YV）、主汽门快关电磁阀（10YV、11YV、18YV、19YV）采用第一路直流电源与第二路直流电源经过继电器切换后进行供电。

5 试验及改造效果

（1）空载通电测试。对K1、K2、K11、K12空开分别上电，均正确指示工作正常。拉K11空开，自动切换到K12路供电，拉K12空开，自动切换到K11路供电，分别测试KA1、KA2、KA3、KA4监视均正常，联动正确。

（2）带负载测试。汽机处于挂闸状态，分别模拟其中任意一路直流电源失去做电源切换，在电源切换过程中均没有异常出现，满足功能要求。

（3）切换时间记录。在带负载试验过程中，用FLUKE示波器记录切换时的输入电压和输出电压波形，真实了解切换时的电压变换，切换时间间隔为30 ms。

在对DEH控制系统直流220 V进行改造后，经过长时间的实时工况观察，电气侧的合环现象消失，未再出现过合环报警现象。此次改造不但解决了绝缘监察装置直流母线合环误报警的问题，还节省了大笔费用，消除了热控DEH控制系统电源存在的安全隐患，有利于机组运行时的故障判断和处理。

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