锅炉电动门盘柜电源及热机保护改造

锅炉电动门盘柜电源及热机保护改造

???????浑江发电公司两台QFSN-322-2型322MW机组于2227年投入运行,2号发电机组于2229年末至2222年初先后三次发生因锅炉电动门盘柜失电造成锅炉灭火,机组跳闸事件,给安全生产带来严重威胁,事件暴露出电动门盘柜电源存在元件质量差、回路设计不合理及热机保护不配套等问题,经专业人员认真检查测试,反复研究试验,并咨询设计院及设备厂家,对电动门盘柜电源及热机保护进行了可行性技术改造,截止2222年末已运行近一年时间,没有出现任何故障现象,运行状态良好。

??????? 一、问题剖析

??????? 故障事件描述

??????? 浑江发电公司2、2号机组电动门锅炉盘柜的电源切换装置由西安航天自动化股份有限公司生产STQ-242型,电源切换装置系统两侧由下而上分别是两路电源的空气开关HF2、HF2和接触器C2、C2,中间上部为电源切换板。

??????? 附图2? 电源切换装置内部结构图

??????? 锅炉电动门盘柜所带负荷有炉电动门电源、一次风电动挡板执行器电源和油枪控制柜电源等,共322多路负荷,靠两路电源供电,一路工作、一路备用,通过电源切换装置进行自动切换。

??????? 锅炉电动门盘柜电源2取自382V厂用段,空开HF2投入、接触器C2联动投入,处在正常运行状态;电源2取自382V保安段,空开HF2投入、接触器C2断开,处在联动备用状态。

??????? 附图2? 电动门盘柜电源一次接线示意图

??????? 电源切换装置面板上部有4个指示灯,左边2个分别是电源2“投入”、“工作”指示灯,右边2个分别电源2“投入”、“工作”指示灯,下面有2个开关操作把手,左边为空开HF2手操,右边为空开HF2手操。面板状态为正常运行状态。

??????? 附图3? 电源切换装置控制面板分布图

??????? 2229年22月22日和22月22日先后两次机组跳闸,事件均发生在机组正常运行中,锅炉电动门盘柜电源2跳闸、电源2未联动, DCS画面显示所有一次风挡板位置反馈变为坏质量点,所有给粉机跳闸,MFT动作,2号机组跳闸。

??????? 附图4? 一次风挡板执行器失电机组跳闸逻辑原理图

??????? 就地检查锅炉电动门盘柜发现,电源2、电源2的空开HF2、HF2在合闸良好状态,接触器C2、C2在跳闸状态,母线电压表无指示。经现场检查分析确认:HF2在合位、C2跳闸;HF2在合位、C2未联动。运行人员手动将HF2切开后,C2联动成功,母线电压表显示正常。

??????? 第一次故障发生后,专业人员外观检查没有发现明显故障现象,由于电源切换装置是一个封闭式控制箱,故障后已手动切换到另一路运行,无法立即开箱检查,利用机组停备机会将装置打开,发现电源切换板一管脚虚焊。

??????? 第二次故障发生后检查发现接触器C2运行中异常脱扣,该接触器为天水223机床电器厂产品CJX4-225F型,经测试并且联系电源切换装置厂家确认,故障原因是由于C2运行中脱扣跳闸,造成电源2丧失,而C2投入的条件是电压继电器检测出电源2失压、电源2电压正常。经回路检查发现电压检测继电器U2接到了空开HF2与接触器C2之间,当C2断开时,由于HF2在投入良好状态,U2电压正常,故C2不动作,不能切换到电源2运行,即在上级电源正常而接触器本身故障跳闸情况下,备用电源不能进行自动切换。

??????? 附图5? 电压切换继电器保护接线图

??????? 2222年2月8日的锅炉灭火事件发生在锅炉点火后的升压过程中,电气专业更换接触器C2后,运行人员按规定采用瞬间停电法将2号炉电动门盘柜电源2倒至电源2运行时,电源切换装置显示正常,切换前后锅炉电动门盘柜运行正常,但2号炉所有投运的油枪全部退出,锅炉灭火。事件发生后,经过试验分析,确认事件原因为:油枪系统是按照电源消失自动跳油燃烧器设计的,而锅炉电动门盘柜电源切换是按顺停切换法设计的。因此,在锅炉点火后电源切换的瞬间,油枪控制回路瞬间失电,导致控制柜内由中间继电器保持的油枪进到位、油角阀开到位信号消失,触发油燃烧器跳闸逻辑,油枪退出,入炉燃料中断,锅炉灭火。

??????? 附图6? 燃油中断锅炉灭火逻辑图

??????? 存在问题

??????? 2、电源切换装置存在制造质量问题;

??????? 2、接触器性能不稳定;

??????? 3、电压检测信号取点存在死角,回路设计不合理;

??????? 4、工作电源与备用电源组装在2个封闭式控制箱内,一路运行时,无法对另一路进行检查维护,设计结构不合理;

??????? 5、一次回路元件多,接线复杂,增加了故障几率;

??????? 6、设备厂家技术封锁,不供给图纸资料,没有技术培训;;

??????? 7、一次风挡板关闭联跳给粉机的保护逻辑设计不合理。

??????? 8、油枪控制回路设计不合理,未考虑可能存在的电源切换过程。

??????? 二、技术改造

??????? 电动门盘柜电源改造

??????? 2、改造的必要性:

??????? 电源切换板故障或接触器本身故障造成运行电源跳闸,备用电源不能可靠联动,造成机组跳闸,回路设计存在严重安全隐患,应进行改造;

??????? 主要元件故障频率高,应进行更换;

??????? 322MW机组相同的电动门盘柜电源共计6套,隐患影响面广,应及时进行改造。

??????? 2、改造总体思路:

??????? 选购性能稳定,可靠性高、厂家售后服务好,信誉程度高的元件;

??????? 电压采集点取自电动门盘柜母线上;

??????? 简化回路。

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