主循环泵异常停运分析报告

岳金鑫 朱文玉 马吉龙 杨红强 刘生亭

（兰州陇能电力科技有限公司）

0 引言

伴随着长距离、大容量、新能源的大力发展，调相机的安全稳定运行在直流输送中承担着关键作用，而冷却系统循环泵又是调相机关键组成部分，循环泵的可靠稳定运行是保证调相机稳定运行不可或缺的一环，因此对发生的故障一定要深究其原因，找到故障具体原因，并进行完善，防止此类故障重复发生。

1 故障情况

2019 年11 月27 日11 时57 分18 秒，DCS 系统报：“#2 机P01 主泵旁路运行1 复归、#2 机P01 主泵旁路运行2 复归、#2 机1 号主循环泵运行复归、#2 机主循环泵定时或手动切换条件满足复归；#2 调相机冷却系统进水流量越低低限（105.19）、#2 调相机冷却器进水压力越低低限（0.15）、#2 机润滑油冷却水进水压力越低低限（0.15）、#2 机轴承润滑供油温度越高高限（55℃）、#2 机润滑油板式冷却器2 联锁启动”，DCS 外冷2 画面显示P01 主循环泵停止，运行电流0A，联锁投入显示红色，手动禁止显示红色，P02 主循环泵未启动，DCS 未发出P01 主循环泵停止指令。

监盘人员发现异常报警后立即汇报，安排运行人员按照调相机应急处置流程手动启动#2 调相机P01主循环泵运行，P01 主循环泵启动后运行正常，DCS报警复归，#2 调相机各项参数恢复正常。因报警发生后汇报及时，应急处置得当，避免了2 号调相机非停事件。

2 故障分析

2.1 P01 主循环泵异常停运电气分析

检查电气回路，主泵旁路运行1、运行2 信号取自主泵动力柜旁路回路1KM2 接触器的辅助节点，能导致1KM2 接触器断开的条件有四点：

条件1：1QC2 旁路回路控制电源空开断开导致控制电源消失；

条件2：1SA1 远方/ 就地旋钮7-8 节点（远方位置）断开；

条件3：DCS 后台发送P01 主泵旁路回路停止指令、DCS 机柜停止指令出口继电器或1KA4、1KB4停止指令继电器辅助节点误动作；

条件4：1KM2 接触器控制回路接线松动。

检查旁路回路控制电源空开1QC2 在合闸位置，相关继电器带电正常，条件1：“1QC2 旁路回路控制电源空开断开导致电源消失”不满足；检查1SA1就地/远方把手在远方位置。条件2：“1SA1 远方/就地旋钮7-8 节点（远方位置）断开”不满足；查看DCS 一览表，DCS 后台无停止指令触发操作记录，1KA4、1KB4 继电器动作灯未亮。条件3：“DCS后台发送停止指令、DCS 机柜停止指令出口继电器或1KA4、1KB4 停止指令继电器误动作”不满足；检查柜内接线端子、断路器接线、接触器接线、继电器接线、发现“旁路回路控制”1QC2 空开下口“4”号接线位置存在接线松动。条件4：“1KM2 接触器控制回路接线松动”满足。主循环泵旁路控制回路图如图1 所示。

图1 主循环泵旁路控制回路图

2.2 DCS 控制逻辑方面分析

主循环泵切换逻辑条件（任一条件满足）：

1）手动切换控制逻辑（见图2）：切换条件满足（“P01 运行且P02 停止且P02 无软起和工频故障且联锁投入”或“P02 运行且P01 停止且P01 无软起和工频故障且联锁投入”），当操作员从主画面上手动点击“切换”按钮时，手动切换主循环泵。检查无人为操作记录，条件不满足。

图2 主循环泵手动切换逻辑条件

2）主循环泵定时切换逻辑（见图3）：切换条件满足（“P01 运行且P02 停止且P02 无软起和工频故障且联锁投入”或“P02 运行且P01 停止且P01 无软起和工频故障且联锁投入”），当一台主循环泵连续运行时间达到切换时间定值10080min（DCS 可设），定时切换主循环泵。检查无自动切换指令发出，条件不满足。

图3 主循环泵定时切换逻辑条件

3）主循环泵故障切换逻辑（见图4）：主循环泵软起运行时出现故障（主循环泵软起运行且主循环泵软起故障和主循环泵电机过热至少一个有效且备泵软起回路工频回路不全故障且备用泵电机无过热报警且联锁已投入且备泵运行时无压力流量低报警且备泵停止）或主循环泵工频旁路运行时出现故障（主循环泵工频运行且主循环泵工频旁路故障和主循环泵电机过热至少一个有效且备泵软起回路工频回路不全故障且备泵电机无过热报警且联锁已投入且备泵运行时无压力、无流量低报警且备泵停止）延时5s，主循环泵故障切换。

图4 主循环泵故障切换逻辑条件

空冷器进水流量低且进水压力低切换主循环泵控制逻辑（见图5）：主循环泵运行时，当出现空冷器进水流量低（空冷器进水流量低于106L/s）和空冷器进水压力低（空冷器进水压力低于0.15Mpa）延时5s后，若联锁投入且主循环泵在运行且备泵停止且备泵无电机过热报警且备泵软起回路工频回路不全故障且备泵之前运行时没有出现空冷器进水流量低进水压力低，主循环泵切换。

图5 空冷器进水流量低、进水压力低主循环泵切换逻辑条件

梳理逻辑3）和4）发现，主泵异常停运时未发任何故障报警信号，不满足主循环泵故障切换逻辑；检查“空冷器进水流量低且进水压力低切换主循环泵控制逻辑”，因在运主循环泵异常停运、运行信号消失，触发“当两台主循环泵均运行或均停止时，切换逻辑退出”的条件，导致调用“空冷器进水流量低且进水压力低切换主循环泵控制逻辑”的流程退出，在运P01 主循环泵切换未动作。

3 故障复现及逻辑完善

3.1 故障复现

在2020 年检修期间，循环泵运行正常，断开P01 循环泵动力柜1QC2 空开下口“4”号接线，P01循环泵停运，备用泵未联锁启动，与2019 年11 月故障现象完全一致，判断故障为1QC2 空开接线松动，导致循环泵停运。

3.2 逻辑完善

故障发生后，根据DCS 逻辑排查情况，提前编制逻辑完善方案，增加运行信号消失联启备用泵，在2020年检修期间修改相应逻辑，具体如图6 和图7 所示。

图6 运行信号丢失逻辑判断

图7 运行信号丢失后联锁启动备用泵

逻辑修改完成后，为验证其正确性，继续进行故障复现，断开P01 循环泵动力柜1QC2 空开下口“4”号接线，P01 泵停止，P02 泵联锁启动。