（国家能源集团谏壁发电厂）
摘要：火力发电厂循环水泵出口蝶阀的可靠性关系到整个发电机组的安全运行，某发电厂1000MW机组循泵出口采用的是郑州邵液的蓄能罐式液控缓闭止回蝶阀，液控回路配有换向电磁阀实现蝶阀的开、关动作，电磁阀的供电及动作逻辑的实现由电控系统完成，所以电控系统供电的可靠性直接决定着蝶阀的安全。本文结合生产现场发生的异常情况，对其电控系统回路的安全性进行了分析研究，通过采取对蝶阀电控系统回路优化完善，能保证循泵出口液控蝶阀能适应各种电气运行工况的变化，提高了机组运行安全性。
关键词：循泵出口液控蝶阀；电控系统；隐患；优化
0引言
某发电厂2×1000MW机组循环水采用单元制，每台机4台循泵（分别为#41～44循泵和#45～48循泵）。循泵出口采用的是郑州邵液的蓄能罐式液控缓闭止回蝶阀，2016年10月发生了#47循泵出口蝶阀电控系统UPS装置故障，蝶阀自动关闭的异常情况，对循环水系统的稳定运行造成了极大影响。2016年10月后至2017年7月间又相继发生了多台循泵出口蝶阀电控系统UPS装置故障，直接威胁机组安全。本文对对其电控系统的可靠性进行了深入分析研究，并提出了优化改进意见，以利同型机组借鉴。
1循泵出口液控蝶阀电控系统异常情况分析
1.1循泵出口液控蝶阀工作原理简述
循泵出口液控蝶阀由阀门本体及机械传动装置、液压系统、电控系统三部分组成。其电控系统控制液压回路电磁阀1YV、2YV的动作行为，以实现蝶阀开关。在蝶阀开启过程中及开足位时，电磁阀1YV必须为得电状态，失电将使蝶阀自动关闭。
1.2循泵出口液控蝶阀异常情况描述
2016年10月9日夜班，因#14机组负荷增加运行人员准备增启一台#47循泵。06：15开启该循泵出口蝶阀，循泵联锁启动正常。6：30监盘人员发现该“蝶阀油站油泵电机故障”信号报警，“油站油泵运行”信号消失，就地检查油泵电机跳闸，油泵电机电源正常。
06：52为了确认油泵电机情况，运行人员断开油泵电机电源空开QF1准备测量电机绝缘时（见图1）。就地循环水发出节流声，立即将QF1重新投入。此时DAS画面上该循泵出口蝶阀状态异常，显示为中间位；循泵振动上升且大幅晃动，最高至200μm；电流上升最高至241A（正常运行电流210A左右），循泵出口压力上升至0.3Mpa（正常出口压力0.07Mpa左右），凝器入口压力下降，判断确认该循泵出口蝶阀已经关闭，手动紧急停用该循泵。就地检查蝶阀电控柜内UPS故障灯亮、电控柜所有状态监视灯均熄灭。
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图1 --- 蝶阀电控系统原理图
1.3异常原因分析
蝶阀电控系统外接两路供电电源，分别取自本机不同的循泵房MCC柜，双电源采用接触器切换、不认主。电控柜控制回路为了进一步提高供电可靠性采用了两路整流电源并供电。当断开QF1空开时，UPS装置输入电源失去，控制回路电源一及PLC装置仅由UPS保证供电（UPS装置工作原理：正常情况由交流供电，并对内部蓄电池进行充电；当输入交流电源失去时，切换至蓄电池经逆变后对外供电）；控制回路电源二取自QF1空开上桩头供电不受影响。
此时因UPS装置蓄电池故障，PLC装置失电，存储器中输入、输出的数据以及所有操作参数在掉电时丢失，保持电磁阀1YV得电的开出中间继电器7KA复位，1YV电磁阀失电蝶阀关闭，蝶阀关闭状态也无法送出联锁循泵跳闸，即使电源恢复也不能恢复运行。所以PLC装置单电源供电是本次异常的根本原因，UPS装置故障是诱因。
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图2--- 电控回路优化后
在随后2016年11月#13机#43循泵、2017年05月#14机#48循泵、2017年07月#13机#41循泵、#14机#45/#47循泵出口蝶阀控制柜UPS装置均陆续发生蓄电池故障，并且故障后无任何对外远传报警提醒，严重影响到循环水系统以及机组的安全运行。
1.4采取对策
针对蝶阀电控系统回路设计上暴露出
的不足，现场对回路进行了两处优化，见图2所示。
一是将PLC装置单电源供电优化为双路电源并供，提高了PLC装置供电可靠性；二是将控制回路电源一接入由油泵电机电源开关QF1下桩头改为上桩头，使得在运行中对油泵电机进行隔离检修更加灵活。
此次优化遗留问题：对UPS装置蓄电池故障后无报警提醒问题未解决。
2、循泵出口蝶阀电控系统潜在安全隐患分析
如图3所示，循泵出口液控蝶阀电控系统双路电源最终为机组6kV厂用母线。正常情况下，6kV煤Ⅲ段由#13机6kV-22段母线供电、#14机6kV-26段母线电源手动备用，6kV煤Ⅳ段由#14机6kV-28段母线供电、#13机6kV-24段母线电源手动备用。
（1）、电控系统双路供电电源不认主，哪路电源先投入便用哪路，4台循泵出口蝶阀电控柜在人员送电操作时很可能使用同一电源。
以#41～#44循泵出口蝶阀为例，电控系统全部使用#13机循泵房甲MCC柜供电。当6kV-22段母线失电，#41、#42循泵将跳闸或无法启动，#41～#44循泵出口蝶阀电控柜电源将因#13机循泵房甲MCC柜失电将切换至乙MCC柜供电。由于#41、#42循泵已跳闸，所以#41、#42循泵蝶阀电控柜供电电源切换是否正常不需考虑；但若此时#43、#44循泵出口蝶阀电控系统UPS装置已故障，在电源的切换过程中电控系统将有短暂的失电时间，也即PLC装置有短暂的失电时间。由前述异常分析中可知，PLC装置失电将导致出口蝶阀关闭，机组将由于循环水失去而致机组跌真空跳机；并且由于蝶阀状态无法送出，将不能联锁跳闸#43、#44循泵，需要人为手动停泵。
（2）、还有一种情况需要考虑，即#16、#17煤变，循泵房MCC柜故障或因运行中定期检修维护时，4台循泵出口蝶阀电控柜仅剩一路电源供电，若再出现电源失去，电控系统仅靠一组UPS装置保证供电显然安全不够。
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图3 --- 蝶阀电控系统供电系统图
3循泵出口液控蝶阀电控系统供电回路优化完善建议
将4台循泵出口液控蝶阀电控系统双路供电电源优化为自动分散供电、认主运行（见图4），即#41/#42（#45/#46）循泵蝶阀认主本机循泵房甲MCC柜，#43/#44（#47/#48）循泵蝶阀认主本机循泵房乙MCC柜，避免因为人为操作疏忽而使得4台循泵出口蝶阀电控柜由同一电源供电。
同时在DCS循环水泵房系统画面每台循泵处增加两路电源供电情况监视，能明确知道是哪路电源在供电，起到进一步的有效监视。
为了保证在蝶阀电控系统完全失电时其供电的安全性，电控系统控制回路电源二增加一组UPS装置，采用双UPS方式（见图4），双路UPS装置均同时故障的概率相对要小很多。若采用双UPS方式进行回路完善，电源分散认主改进可以不采用，但是若同时采用将更加完善，如图4所示只需要增加一只K1中间继电器即可，回路变更也不复杂。
通过上述技防完善外，还可进一步加强人防工作：
A、加强UPS装置的运行维护，在蝶阀电控系统停电时首先将UPS装置关机停用，延缓UPS装置的寿命损耗。
B、加强UPS装置的检修维护，经常性的对UPS装置的工作情况进行检查确认，以便及时发现设备故障。
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图4 --- 蝶阀电控柜电源分散供电、自动认主及双UPS改造
4结语
循泵为机组连续供应循环水，保证凝汽器真空正常。循泵出口液控蝶阀的正常与否直接影响循泵、机组安全运行，其重要性不言而喻。通过技防手段对蝶阀电控回路进行优化完善，以适应各种运行工况的变化，保证循泵出口液控蝶阀运行正常；其次通过加强对蝶阀的运行、检修维护，将设备维护在较好的状态，及时发现异常情况，从而确保安全、稳定运行。
参考文献：
[1]《郑州邵阳维克液压有限公司的蓄能罐式液控缓闭止回蝶阀使用说明书》
作者简介：
王程 （1977-），男，大专，助工，技师，国家能源集团谏壁发电厂发电部单元长。