〔摘  要〕某火電廠壓力變送器系統(tǒng)運(yùn)行中突然發(fā)生了母管壓力快速降低的故障，檢查后確認(rèn)故障的根本原因?yàn)閮x用空壓機(jī)干燥塔電源設(shè)計(jì)不合理。提出了將干燥塔電源由單回路改為雙回路，以及干燥塔電源運(yùn)行信號(hào)、壓縮空氣母管壓力信號(hào)接入機(jī)組 DCS (分布式控制系統(tǒng))，并顯示在其監(jiān)控畫面的整改措施。設(shè)備整改效果良好，對(duì)同樣設(shè)計(jì)的同類型機(jī)組有借鑒作用。

    引言
    發(fā)電廠壓力變送器系統(tǒng)作為儀用控制氣源，是發(fā)電機(jī)組氣動(dòng)裝置 ( 開關(guān)型及調(diào)節(jié)型氣動(dòng)閥等 )的操作動(dòng)力。某電廠共配置了 3 臺(tái) L132C—09A型噴油螺桿式儀用空氣壓縮機(jī)，以及相應(yīng)的 3 套干燥塔，作為 2 臺(tái) 300 MW 機(jī)組公用設(shè)備的組成部分。設(shè)備和系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，單臺(tái)空壓機(jī)工作壓力 0.6～ 0.8 MPa，系統(tǒng)供汽母管壓力不低于0.7 MPa。

    1 故障經(jīng)過
    2018-07-14，該電廠儀用空壓機(jī) A，B 投運(yùn)中，儀用空壓機(jī) C 熱備用狀態(tài)。11:38，運(yùn)行人員監(jiān)盤發(fā)現(xiàn) 1，2 號(hào)機(jī)組氣動(dòng)閥操作異常，閥門不能被正常打開、關(guān)閉和調(diào)節(jié)。檢查就地設(shè)備，3 臺(tái)儀用空壓機(jī)工作正常，但 3 臺(tái)儀用空壓機(jī)的干燥塔都失電停運(yùn)，干燥塔入口電磁閥全部斷電自動(dòng)關(guān)閉，壓力變送器供氣母管壓力快速降低。

    現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)：3 臺(tái)儀用空壓機(jī)干燥塔的上級(jí)電源“空壓機(jī)室熱控配電箱”停電，再上級(jí)電源“380 V 儀用空壓機(jī) MCC 段”母線失壓。排除空壓機(jī)室熱控配電箱及其負(fù)荷（空壓機(jī)干燥塔等）自身故障，確認(rèn)故障為儀用空壓機(jī) MCC 段內(nèi)其他負(fù)荷異常引起。將故障點(diǎn)隔離后，對(duì)“380 V 儀用空壓機(jī) MCC 段”和“空壓機(jī)室熱控配電箱”上電，3 臺(tái)儀用空壓機(jī)干燥塔恢復(fù)供電重新投入，其入口電磁閥得電后也都自動(dòng)打開，壓力變送器供氣母管壓力逐漸升高至正常壓力。

    2 故障分析
    2.1 干燥塔電源設(shè)計(jì)不合理
    3 臺(tái)儀用空壓機(jī)干燥塔及入口電磁閥控制箱的電源都取自儀用空壓機(jī)室熱控配電箱，該配電箱電源為單回路，僅引自 380 V 儀用空壓機(jī) MCC 段，無(wú)備用電源。當(dāng)儀用空壓機(jī) MCC 段發(fā)生母線失壓故障后，儀用空壓機(jī)室熱控配電箱及其負(fù)荷 A，B，C 儀用空壓機(jī)的干燥塔都斷電停運(yùn)，干燥塔入口電磁閥也都停電自動(dòng)關(guān)閉，造成壓力變送器供氣母管壓力迅速降低。而此時(shí) 2 臺(tái)機(jī)組的氣動(dòng)閥因動(dòng)力氣源壓力過低而不能正常開關(guān)和調(diào)整，1 號(hào)、2 號(hào)發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行受到嚴(yán)重威脅。儀用空壓機(jī)干燥塔電源接線原始設(shè)計(jì)如圖 1 所示。

    2.2 干燥塔電源工作狀態(tài)信號(hào)回路設(shè)計(jì)不完善
    在干燥塔電源設(shè)備就地，未安裝干燥塔電源工作狀態(tài)遠(yuǎn)方監(jiān)視元件，未設(shè)計(jì)電源信號(hào)遠(yuǎn)方監(jiān)視回路。運(yùn)行人員不能從集控室監(jiān)視到干燥塔電源的工作狀態(tài)，當(dāng)干燥塔電源異常時(shí)，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取相應(yīng)的處理措施。

    2.3 壓力變送器系統(tǒng)壓力信號(hào)回路設(shè)計(jì)不完善
    在壓力變送器母管就地，未安裝系統(tǒng)壓力測(cè)量和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳元件，未設(shè)計(jì)系統(tǒng)壓力信號(hào)遠(yuǎn)方監(jiān)視回路。集控值班員不能從遠(yuǎn)方監(jiān)視到壓力變送器系統(tǒng)的母管壓力，當(dāng)系統(tǒng)和母管壓力發(fā)生變化時(shí)，值班員不能立即發(fā)現(xiàn)并迅速采取應(yīng)對(duì)措施，導(dǎo)致設(shè)備和系統(tǒng)故障時(shí)間延長(zhǎng)。

    3 整改措施
    3.1 改進(jìn)干燥塔電源
    3 臺(tái)儀用空壓機(jī)干燥塔供電方式變更，由單路電源供電改為雙路電源供電，2 路電源相互閉鎖、自動(dòng)切換，提高干燥塔的供電可靠性，具體改進(jìn)方法如下。
      (1) 在 380 V 公用 PC 配電室安裝 1 套雙路電源自動(dòng)切換裝置 (CXMQ2-63/4P 型，配箱體 )，其電源分別引自 380 V 公用 PCA 段和 PCB 段的備用開關(guān)間隔，其出線接入儀用空壓機(jī)室熱控配電箱的電源進(jìn)線端。此接線方式下，儀用空壓機(jī)室熱控配電箱的電源由引自 380 V 儀用空壓機(jī) MCC 段，改為引自雙路電源切換裝置的出線端，供電電源由單回路變?yōu)槟軌蜃詣?dòng)切換的雙回路。

    (2) 3 臺(tái)儀用空壓機(jī)干燥塔的電源仍都引自儀用空壓機(jī)室熱控配電箱，以上接線方式下，每臺(tái)儀用空壓機(jī)干燥塔也實(shí)現(xiàn)了雙路電源供電 ( 間接方式 )。雙路電源自動(dòng)切換裝置的主要技術(shù)參數(shù)：交流輸入和輸出電壓 380/220 V，額定電流 63 A，斷電切換時(shí)間不大于 30 s。雙路電源切換過程中，儀用空壓機(jī)室熱控配電箱及其負(fù)荷 ( 干燥塔及入口電磁閥控制箱等 ) 會(huì)短時(shí)斷電停運(yùn)，電源切換完畢后，干燥塔控制電路重新得電，干燥塔自動(dòng)投入，其入口電磁閥自動(dòng)開啟，無(wú)需人員就地重啟設(shè)備和進(jìn)行其他操作 ( 干燥塔原始電控設(shè)計(jì)具有的功能 )。雙路電源切換斷電時(shí)間在 30 s 以內(nèi)，機(jī)組運(yùn)行工況允許 3 臺(tái)儀用空壓機(jī)干燥塔可同時(shí)斷電停運(yùn)5 ～ 7 min，雙路電源切換時(shí)間能滿足壓力變送器系統(tǒng)正常工作的要求。

    (3) 在 380 V 公用 PCA 段和 PCB 段配電柜處，雙路電源切換裝置對(duì)應(yīng)的電源開關(guān)額定電流都選用80A，新敷設(shè)雙路電源切換裝置的進(jìn)線、出線電纜（ZR-VV22-4×6 mm2）。

    3.2 完善干燥塔電源工作狀態(tài)信號(hào)監(jiān)視回路
    在雙路電源自動(dòng)切換裝置箱內(nèi)部安裝 1 只中間繼電器 ( MY4 型，線圈電壓 AC 220 V )，繼電器線圈電源引自雙電源切換裝置的出線端。利用繼電器的常開、常閉信號(hào)觸點(diǎn)，使雙電源切換裝置的合閘信號(hào) ( 干燥塔帶電工作狀態(tài) )、分閘信號(hào) ( 干燥塔失電停運(yùn)狀態(tài) ) 進(jìn)入機(jī)組DCS 控制系統(tǒng)，并顯示在 DCS 監(jiān)控畫面上。敷設(shè)雙電源切換裝置的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào) DCS 監(jiān)視電纜( DJVPVP-3×2×1.0 mm2）。
    3.3 完善壓力變送器系統(tǒng)壓力信號(hào)監(jiān)視回路
    在壓力變送器母管上安裝 1 只信號(hào)遠(yuǎn)傳壓力變送器 (智能型、數(shù)顯式，電源 24 V DC，輸出4 ～ 20 mA DC，量程 0 ～ 1.6 MPa），使壓力變送器的系統(tǒng)壓力信號(hào)進(jìn)入機(jī)組 DCS 并顯示在其監(jiān)控畫面上。敷設(shè)壓力變送器母管壓力信號(hào) DCS監(jiān)視電纜 ( DJVPVP-2×2×1.0 mm2)。改進(jìn)后的儀用空壓機(jī)干燥塔電源和 DCS 監(jiān)控接線如圖 2 所示。

    3.4 全面檢修設(shè)備
    將 3 臺(tái)儀用空壓機(jī)干燥塔逐臺(tái)停運(yùn)，對(duì)其本體及電控、熱控元器件進(jìn)行一次全面檢查和保養(yǎng)，消除設(shè)備缺陷。

    3.5 整改時(shí)間安排
    因儀用空壓機(jī)及其干燥塔為機(jī)組公用設(shè)備，3臺(tái)空壓機(jī)及其干燥塔不能同時(shí)斷電停運(yùn)。空壓機(jī)干燥塔的電源改進(jìn)及相關(guān)信號(hào)監(jiān)視回路的完善工作，安排在 2 臺(tái)機(jī)組全部停運(yùn)期間進(jìn)行。     4 整改效果
    儀用空壓機(jī)干燥塔電源改為雙電源后，提高了干燥塔的供電可靠性，避免了因 380 V 儀用空壓機(jī)MCC 段母線失壓，3 臺(tái)儀用空壓機(jī)干燥塔長(zhǎng)時(shí)間斷電停運(yùn)，其入口電磁閥持續(xù)關(guān)閉，壓力變送器供氣母管壓力下降這一故障的發(fā)生，滿足了干燥塔及其附屬設(shè)備穩(wěn)定工作的要求，保證了壓力變送器供氣母管壓力穩(wěn)定和現(xiàn)場(chǎng)氣動(dòng)閥的正常動(dòng)作。干燥塔電源信號(hào)和壓縮空氣母管壓力信號(hào)接入機(jī)組 DCS 控制系統(tǒng)后，運(yùn)行人員能從集控室遠(yuǎn)方實(shí)時(shí)監(jiān)視和掌握 3 臺(tái)干燥塔電源工況，以及壓縮空氣母管壓力變化情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理設(shè)備異常，縮短設(shè)備故障持續(xù)時(shí)間，避免故障擴(kuò)大。儀用空壓機(jī)干燥塔電源改進(jìn)，電氣回路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單合理，運(yùn)行效果良好，為壓力變送器系統(tǒng)和 2臺(tái)機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造了條件。

    5 結(jié)束語(yǔ)
    火電廠壓力變送器系統(tǒng)壓力降低后，會(huì)造成汽機(jī)和鍋爐就地開關(guān)型、調(diào)節(jié)型氣動(dòng)閥無(wú)法正常開
關(guān)、調(diào)整，若系統(tǒng)壓力在一定時(shí)間內(nèi)不能恢復(fù)正常，還會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組主設(shè)備損壞和機(jī)組跳閘。因此，在現(xiàn)場(chǎng)工作中，要從電氣、熱工等方面采取各種措施，確保儀用空壓機(jī)及其干燥塔可靠工作，壓力變送器系統(tǒng)壓力穩(wěn)定，并始終保持在合格范圍內(nèi)。