某水电站推力油外循环控制逻辑问题及改进方法

陈纳强，高 国，张青伟，高 滨

（雅砻江流域水电开发有限公司，四川省西昌市 615000）

0 引言

某电厂推力油冷却设计为推力油外循环冷却运行方式，其工作原理是用泵将推力油槽的热油抽出来，通过外面的冷却水管冷却，再将冷油送回推力油槽，降低推力瓦与油槽的温度。在实际运行中，推力油外循环系统运行存在以下问题：

（1）推力油槽油位过低停推力外循环泵的逻辑为推力油槽油位过低开关量信号到达后，延迟5s停推力外循环泵。推力油槽油位过低信号由磁翻板液位计上的磁开关报出，当油位到达磁开关附近时，磁开关动作开出相应的报警信号。目前，机组运行期间，磁开关存在频繁报警或动作不符合现场实际的情况，如果推力油槽液位过低信号误报警，运行机组推力油外循环泵停泵，将导致推力瓦得不到及时冷却，可能损坏推力瓦。

（2）推力油槽油位过低停推力外循环油泵的逻辑为：机组LCU根据模拟量判断后开出的推力油槽油位过低信号与油槽油位磁开关过低信号同时到达后，延时5s停推力外循环泵。在机组运行期间，推力油槽油位测量值波动较大，容易出现机组LCU短时（最长时间7s左右）开出推力油槽油位过低信号的情况，若此时油槽油位磁开关过低信号也到达，则会停止推力油外循环油泵，将导致推力瓦得不到及时冷却，可能损坏推力瓦。

（3）推力外循环泵定期轮换后，两台泵存在同时运行现象。经现场检查分析，发现2017年8月6日推力外循环1号泵故障，2号泵变为主用，而在1号泵故障处理完成后，通过切除2号泵，切换至1号泵运行，此时主备未轮换，1号泵作为备用泵一直运行。在轮换周期（10天）到达后，1号泵轮换为主用泵运行，而1号泵运行周期到达后，又启动了2号泵，导致两台泵同时运行。

1 检查过程及优化思路

利用机组C修期间，对磁开关进行试验检查，发现磁开关易误动，CCS上频繁报警，易导致油槽油位过低停推力油泵；对推力油泵逻辑切换试验时，发现盘柜上控制把手未参与逻辑判断，导致两台油泵一直频繁切换运行。鉴于以上现象，提出了以下几条优化建议：

（1）由于磁开关的可靠性较差，在推力油槽油位过低（开关量）信号回路中增加推力油槽油位模拟量信号，增加后的推力油槽油位过低逻辑为推力油槽油位过低（开关量）且模拟量信号同时到达后，延时5s停推力油外循环泵。

（2）根据现场实际工况，为了防止油位波动造成推力油外循环泵误停泵，提高设备可靠性，将机组LCU开出推力油槽油位过低信号增加10s延时。

（3）在推力油逻辑控制程序段中将1号、2号泵自动切换把手节点增加至主备切换逻辑和泵运行计时中，即主用泵切除后，切换主备状态，泵运行不计时。

2 优化实施步骤

2.1 优化措施1

2.1.1 增加推力油槽油位过低信号电缆

（1）投入使用机组LCU A2柜至高压油及推力外循环控制柜的电缆备用芯，测试芯线正确、绝缘合格；

（2）将2号继电器插箱内的R23继电器的拨码开关由0100设置为1000，即将R23继电器由顺控开出设置为直接开出；

（3）在高压油及推力外循环控制柜内增加一根电缆，增加推力油槽油位过低模拟量信号至高压油PLC，作为程序内停止推力外循环泵的判断条件使用。

2.1.2 修改机组LCU程序

（＊推力油槽油位过低＊）

IF DUMMY.AI_VALUE[19]＜ 149 THEN

OUT[55]：=-1；

ELSE

OUT[55]：=0；

END_IF；

优化内容：增加推力油槽油位过低模拟量判断，当油槽油位小于定值149mm时，开出油槽油位过低信号。

2.1.3 修改高压油及推力外循环控制屏内PLC程序

图1为增加变量VLow_level_thrust_oil_tank_AI即推力轴承油箱过低液位模拟量停泵信号；从左到右分别是液位开关量、模拟量同时到达后，延时5s，推力外循环泵停止运行。

2.2 优化措施2

修改机组LCU程序如下：

（* 推力油槽油位过低 *）

TLYWGD（IN：=DUMMY.AI_VALUE[19]＜149，PT：=T#10S）；

IF TLYWGD.Q THEN

OUT[55]：=-1；

ELSE

OUT[55]：=0；

END_IF；

优化内容：增加类型为TON的延时功能块TLYWGD，增加机组的推力油槽油位模拟量低于149后延时10s再开出推力油槽油位过低信号至推力外循环控制柜。

2.3 优化措施3

推力油外循环及高压油控制系统PLC程序修改。图2为增加1号、2号泵非自动时，从左到右分别是泵电源正常、泵非自动位置、泵故障、泵运行无反馈延时1s后，切换主备的功能；图3为增加1号、2号泵非自动，从左到右分别为主泵自动选择、泵运行、泵非自动、延时240h、轮换时间，泵运行不计时。

3 结束语

本文介绍了某电厂推力油系统在日常运行中的隐患，并提出了以下改进措施：

（1）通过增加模拟量信号，修改PLC程序后，当模拟量信号未到达，仅推力油槽油位过低信号到达，推力外循环泵不停泵；当油位开关量和模拟量同时到达后，延时5s，推力外循环泵停止运行，降低了推力油槽油位过低信号误报警，导致停泵的风险。

图1 推力油开关量和模拟量信号同时到达时停泵逻辑图Figure 1 Logic diagram of pump stopping when thrust oil switch quantity andanalog quantity signal arrive at the same time

图2 泵非自动切主备逻辑图Figure 2 Main and backup logic diagram of non-automatic pump cutting

图3 泵非自动泵运行不计时逻辑图Figure 3 Logic diagram of non-automatic pump operation without timing

（2）根据现场实际运行工况，将推力油槽油位模拟量低于149后延时10s，再开出推力油位过低信号，防止机组在运行过程中，因推力油槽油位测量值波动较大，开出信号，导致停推力外循环泵。

（3）修改推力油外循环及高压油控制系统PLC程序，增加1号、2号泵非自动时，切换主备的功能，泵运行不计时，防止两台推力油泵同时运行，有效提高了泵运行工况。

经以上优化措施后，提升了某电厂推力油系统稳定运行的可靠性，也提高了机组开停机成功率，为机组长周期的安全运行提供保障。