刘勇 方从军
大唐韩城第二发电有限责任公司 陕西 韩城 715400
【摘 要】某火电厂在机组停机备用期间做直流事故油泵联锁试验，在交流润滑油泵停电仅有直流事故油泵运行的情况下，运行人员远方停运直流事故油泵，直流事故油泵停运后，润滑油压低但直流事故油泵并没有联锁启动，立即在DCS手动远方启动、集控室硬手操启动直流事故油泵均无法启动。针对该问题对现有直流事故油泵控制回路进行了分析，并提出了优化方案。该优化方案，能够确保直流事故油泵在异常情况下的可靠启动，提高了机组的安全性，可供发电机组参考和借鉴。
【关键词】自保持 硬手操 常闭接点 常开接点 延时
1 引言
汽轮发电机机组在运行过程中，受设备和系统的影响时常出现跳闸停机现象，若机组跳闸且厂用电中断，汽轮机主汽门关闭、转速下降，主油泵将无法维持汽轮机润滑油压，这种情况下只能通过联锁启动直流事故油泵维持润滑系统油压，确保汽轮发电机组各轴承的润滑，因此直流事故油泵的可靠与否对汽轮机的安全运行具有极其重要的作用和意义，直流事故油泵是汽轮发电机组的重要辅助设备，是防止汽轮机断油烧瓦的主要设备，故要求直流事故油泵时刻保持完好的备用状态。而实际运行中，因直流事故油泵控制回路设计不合理等因素导致的直流事故油泵无法启动的现象时有发生，因此优化改造现有的电气控制回路对汽轮机的安全运行意义重大。
2油泵无法启动事件及分析
2.1油泵无法启动事件过程
某火电厂汽轮机直流事故油泵的操作方式共有三种：集控室CRT软操、集控室硬手操和控制柜就地操，为确保润滑油泵的可靠备用，利用机组停机备用期间做直流事故油泵联锁试验。在交流润滑油泵停电仅有直流事故油泵运行的情况下，运行人员集控室CRT软操远方停运直流事故油泵，油泵停运后触发润滑油压低信号，但是直流事故油泵并没有因润滑油压低联锁启动，运行人员立即在DCS手动远方启动直流事故油泵，还是无法启动；随后运行人员按下集控室硬手操按钮，直流事故油泵仍旧无启动。
2.2 油泵启停控制回路分析
针对本次事件中暴露直流事故油泵在手动停运后无法再次启动问题，对直流事故油泵电气控制回路（图一）进行分析如下。
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1)油泵正常启动过程
远方DCS发出合闸指令DCSK83短时闭合，合闸继电器K11吸合，K11的延时断开常开接点闭合、通过K12常闭接点使接触器K01吸合，接触器K01主触点闭合后即开始电动机的启动。
接触器K01吸合后，K01自保持常开接点与K11的延时断开常开接点并联后使接触器K01处于自保持吸合状态；K01自保持常开接点与DCS发出合闸指令DCSK83接点及就地合闸按钮SBR并联后使合闸继电器K11处于自保持吸合状态。
2)油泵正常停止过程
远方DCS发出停止指令DCSK84短时闭合，跳闸继电器K12吸合，K12常开接点闭合并与K11的延时断开常开接点串联后使跳闸继电器K12处于自保持吸合状态；
K12吸合后K12常闭接点断开，接触器K01释放，K01主触点断开电动机停运。
K12吸合后K12常闭接点断开，接触器K01释放，K01常开接点断开，合闸继电器K11自保持回路断开，K11释放，K11的延时断开常开接点延时2s后断开，使跳闸继电器K12自保持回路断开，K12释放，接触器K01回路恢复到启动前状态。
3)硬手操启动
在直流事故油泵正常情况下无法通过远方DCS启动时，按下紧急合闸按钮SA，合闸继电器K11吸合，K11的延时断开常开接点闭合通过K12常闭接点使接触器K01吸合，接触器K01主触点闭合后即开始电动机的启动。
接触器K01吸合后，K01自保持常开接点与K11的延时断开常开接点并联后使接触器K01处于自保持吸合状态；K01自保持常开接点与DCS发出合闸指令DCSK83接点及就地合闸按钮SBR并联后使合闸继电器K11处于自保持吸合状态。
4)油泵停运后无法启动原因分析
由于正常发出停泵指令后，跳闸继电器K12吸合短时自保持状态，并等待启动继电器K11的延时断开常开接点延时2s断开后释放。而本次停运直流事故油泵前交流润滑油泵已经停运，故当停直流事故油泵指令发出后立即引起润滑油压力低，油压低接点YYJ闭合，导致在K11的延时断开常开接点延时2s断开之前，合闸继电器K11再次吸合，进而导致跳闸继电器K12始终处于吸合的自保持状态。这也就为什么运行人员在停泵后无法在DCS远方及硬手操启动的原因。
3油泵控制回路改造
为避免直流事故油泵单独运行的情况下，运行人员手动停运泵后，下次无法再次启动直流事故油泵，在充分考虑直流事故油泵在生产中的特殊性和重要性后，对直流事故油泵二次控制回路进行如下改造如图二
（图二）
3.1改造方案
考虑到油泵在特殊情况下的启动，改进后的回路将异常启动与正常启动分离，即保留原设计的正常启动回路，将油压低接点YYJ和硬手操启动接点从原启动回路中分离，两对接点并联后启动中间继电器K13励磁，K13的常闭接点接入到跳闸继电器K12的自保持回路，同时将K13的延时打开常开接点与原控制回路中K01与K11常开接点并联，用于启动电机。
3.1改造后停泵分析
还是以汽轮机组停运状态下，交流润滑油泵停运状态，直流事故油泵单独运行的工况为例，说明停运直流事故油泵的过程。
当发出停泵指令后，跳闸继电器K12吸合短时自保持状态，并等待启动继电器K11的延时断开常开接点延时2s断开后释放。但是在延时2s时间内，由于主接触器K01已经失磁，直流事故油泵已经停运，润滑油压低信号YYJ触发闭合，导致启动继电器K13吸合，K13的延时闭合的常闭接点打开又会使得K12失磁，K13延时打开常开接点经过K12常闭接点再次使主接触器线圈K01励磁，完成电机的启动过程。
4改造后的效果及影响
4.1控制回路改造后原启动停止回路不变，故不影响直流事故油泵正常启停操。
4.2控制回路改造后，现场经过现场模拟实验，能够满足在异常情况（油压低或硬手操启动）下启动直流事故油泵的要求。
4.3在交流润滑油泵停电，仅有直流事故油泵运行时，若停运直流事故油泵，则会因油压低再次联锁启动。确需停运直流事故油泵时，应先断开联锁开关等待3s后,再正常停泵。
4.4当通过硬手操启动直流事故油泵，直流事故油泵启动后，无法通过正常方法停运。若需要停运，需要将硬手操按钮复位后等待3s后，再按照正常停运方法停运设备。
参考文献：
［1］单文培，邱玉林，徐斯《电气二次回路实用技术》中国电力出版社，2014年。
［2］刘禾，《火电厂热工自动控制技术及应用》中国电力出版社，2009年。
［3］中国电工技术学会和中国电力出版社共同组织编写，《电气工程师手册》。