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中圖分類號:TN792 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)04(c)-0093-02
TB100型精氮機是PET聚酯切片生產(chǎn)裝置的一個部分,由于再生溫高達370 ℃,往往會使干燥劑和脫氧劑將會失效,從而導致生產(chǎn)精氮的品質(zhì)下降,供氮機不能正常工作。普什模具集團PET聚酯切片生產(chǎn)裝置,修建于2002年,經(jīng)常被供氮中斷困擾。經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn),電器控制對于精氮機正常工作起著至關重要作用,一旦加熱管出現(xiàn)故障將對整個生產(chǎn)系統(tǒng)造成很大的影響。因此,保障精氮的正常供給對整個生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定有著重要的作用。
1 精氮機加熱過程故障現(xiàn)狀
普什模具集團車間精氮機分共兩臺,該精氮機所使用加熱管長度在1.5 m,安裝時需將加熱管放進加熱套管內(nèi),加熱管長度較長,安裝后不能保證加熱管與加熱套管不接觸,且加熱管受熱變形經(jīng)常造成加熱管將套管壁燒穿而漏氣。為滿足工藝穩(wěn)定,多組加熱套管都被密封,造成多組加熱絲不能正常工作,甚至有時達到一旦再有加熱管出現(xiàn)故障將造成溫度不能滿足生產(chǎn)需求;根據(jù)2010年的故障次數(shù)統(tǒng)計平均每月5次。除此,該裝置整體檢修時需切割開整個加熱罐,需要電工、鉗工、焊工協(xié)作才能完成,用時需2~3天時間才能完成。
2 故障分析
TB100型精氮機加熱器分為A、B兩個加熱罐,加熱罐內(nèi)裝有脫氧劑和干燥劑等吸附物質(zhì),習慣上稱整個加熱罐為吸附塔,兩個吸附塔主要是吸取提純后的壓縮空氣中的雜質(zhì),以保證能雜質(zhì)不到1PPM的高純度精氮。該精氮機加熱管通過固態(tài)繼電器分別控制,因為設備老化等原因,2010年開始經(jīng)常出現(xiàn)加熱管燒壞加熱套管,而過大電流經(jīng)常影響固態(tài)繼電器正常工作。由于原電路中固態(tài)繼電器和加熱管、套管經(jīng)常損壞。我們通過對A罐原有加熱管電路圖(見圖1)的分析,認為精氮機加熱罐加熱管線路接法不是很合理,可以從改變電氣圖中的接線方式入手降低設備故障率。從原有接線圖中可以看出原加熱管為1000 W/根,220 V全壓滿負荷工作狀態(tài),三根為一組并聯(lián)使用,一個加熱罐有9根加熱管,共9 kW,測得每根加熱管電流為4.5 A,每相電流為13.6 A,電流較大。因此電路中的固態(tài)繼電器也容易燒壞,造成溫度波動極大。經(jīng)過對電路中各個環(huán)節(jié)的檢測,通過數(shù)據(jù)分析和檢修過程中的經(jīng)驗,我們認為該電路沒必要工作在滿負荷狀態(tài),在滿負荷狀態(tài)時,電流較大,溫度變化較快,溫控電路對溫度控制也不是特別理想。結(jié)合上述分析,我們認為可以適當降低電路的功率,達到降低電路中的電流,使加熱過程適當放緩,減小罐內(nèi)出現(xiàn)較大的溫度波動。改造后可使加熱過程更為穩(wěn)定,降低因溫度控制不利出現(xiàn)的問題。
3 電路改造
為了提高材料的強度和抗高溫氧化性,將套管材料由20#鋼改成耐熱鋼管Cr5Mo,以提高焊縫的塑性、韌性和抗裂性。同時原材料的管壁也較薄。將加熱套管厚度由原來的4 mm增加到6 mm,提高了厚度可以緩解溫度對材料的氧化速度。這樣可以保證精氮機長時間穩(wěn)定運行。
由于原加熱電路三組三相并聯(lián)的方式接線,根據(jù)并聯(lián)分流、串聯(lián)分壓的原理,降低加熱管回路中的電壓,可將電路中的電流、功率降低。因此,我們將A罐原接法加熱絲改為兩相并聯(lián),并使用電阻絲為220 V,1 kW,而實際情況下工作電壓為190 V(見圖2)。將接線圖改造后配合工藝進行試驗,對精氮機運行狀態(tài)檢查,開機時加熱時間與以前相比有所延長,而在系統(tǒng)穩(wěn)定運行后氮氣純度完全可以達到工藝要求,并且改造后使加熱罐內(nèi)的溫度上升平緩,超溫范圍較小,系統(tǒng)運行更為穩(wěn)定。實測每根加熱管電流為3.9 A,通過圖2可以看出采用串聯(lián)接法后每根加熱管變?yōu)榱薖=UI=3.9×190=741 W為加熱管原本3/4的負荷工作狀態(tài),總電流為15.6 A,將原接法的總功率由9 kW降低為6 kW。這樣雖然總電流有所增加,但通過固態(tài)繼電器的電流降低了很多,由于單根加熱管一直處于低壓低負荷工作狀態(tài),套管也不容易變形,更容易控制溫度,同時加熱管的使用壽命得到了延長。通過對此臺精氮機A罐的成功改造,我們對B罐和另一臺備用精氮機也進行了類似改造,成功解決了以往經(jīng)常由于加熱絲故障引起的氣體泄漏造成對生產(chǎn)系統(tǒng)的不利影響。
4 改造結(jié)果
通過對TB100精氮機加熱管電路的改造,加熱罐故障有了明顯的減少,基本上沒有出現(xiàn)加熱管將加熱套管燒壞,其它故障也相應減少,基本上達到每月不到一次的維修率。達到了預期目的,解決了該設備長期存在的缺陷。通過本次改造降低了精氮機維修成本和生產(chǎn)成本(包括材維修耗材、人工成本、降低電路功率后所節(jié)約的電能、搭手腳架等費用)。達到了對生產(chǎn)成本的效控制的目的。其經(jīng)濟效益以每年兩次大修計算:加熱絲9×900.00≈8100元、耗材及人工費用1500.00×2≈3000元、搭腳手架500.00×2≈1000元。電能方面:W=Pt=3×300×24=24600 kW?H(按車間停產(chǎn)大修兩月左右計算);由于設備有兩個加熱罐,共計節(jié)約電價約36700元左右(工業(yè)電價約為0.85元)。共計約48800.00,有效的降低了生產(chǎn)成本。
5 結(jié)論
我們通過對PET聚酯切片生產(chǎn)線的TB100型精氮機中氮氣加熱管電路進行改造,有效的改善了精氮機的使用性能,延長了它的使用壽命,極大的節(jié)約了企業(yè)的運營成本。
參考文獻
橋式起重機作為工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的運輸設備,作為起重機設備事故中,“頂鉤頭”一直被認為是重大的設備事故,其造成的后果十分嚴重,本文通過對通用橋式起重機的主回路、控制回路進行改造,有效避免了“頂鉤頭”事故的發(fā)生。
1、運行中存在的問題
1.1起升接觸器主觸頭粘連
起升接觸器主觸頭粘連:操作中一旦發(fā)生起升接觸器主觸頭粘連,則會造成接觸器輔助觸頭無法釋放,因互鎖電路,導致下降接觸器無法正常工作,一旦起升主回路得電,則會造成主鉤發(fā)生“頂鉤”事故。參考圖2,我們可以得出,事故的發(fā)生主要是由于起升接觸器主觸頭粘連后,起重機司機無法獲取故障信息造成的。同樣,當下降接觸器主觸頭粘連后,仍然會致使原電路接觸器閉合順序發(fā)生改變,會造成重物“頂鉤”或加速下滑。
圖1 起升機構(gòu)控制電路(改造前)
1.2制動接觸器主觸頭粘連
司機在作業(yè)過程中,在制動接觸器主觸頭粘連時,當司機將主令收回零位,制動裝置仍處理得電打開狀態(tài),若被吊物為重載,若使吊物起升,則會造成吊物下滑,若使吊物下降,則會造成重物加速下滑造成事故。
圖2 主電路示意圖(改造前)
2、分析改造
2.1控制電路的改造
在12#線與6#線之間串入時間繼電器線圈(sjc),將起升主回路電源接觸器線圈(c1)與時間繼電器延時常閉輔助觸點串聯(lián),同時把起升主回路接觸器常閉輔助觸點與報警燈串聯(lián)。正常情況下,12#線與6#線間等電勢,無電位差,因此時間繼電器線圈(sjc)上沒有電流通過,時間繼電器處于非工作狀態(tài),原電路不受影響正常工作。
圖3 控制電路改造示意圖
2.2主電路的改造
以接觸器(c1)替代以前的閘刀開關,從下降接觸器(jc)或上升接觸器(gc)主觸頭下端,取主鉤制動接觸器(bzc)電源,應改造后,制動接觸器主觸頭發(fā)生粘連后,不會提前得電松開制動裝置,避免了事故的發(fā)生。
圖4 主電路改造示意圖
3、控制電路的實現(xiàn)原理
1)起升控制電路上升接觸器,主觸頭發(fā)生粘連時,起重司機將主令收回零位后,上升接觸器輔助觸點(gc3)無法釋放,此時,12#線通過時間繼電器線圈(sjc)、上升接觸器輔助觸點(gc3)、制動接觸器線圈(bzc)與29#線之間形成回路,時間繼電器屬于小功率元器件,其線圈內(nèi)阻很大,而制動接觸器為大功率元件,其線圈(bzc)內(nèi)阻很小,在12#—29#電路中可視為導體,此時時間繼電器線圈(sjc)得到380v電壓而進行工作,常閉觸點延時斷開(延時時間可調(diào)為1.5—2.0秒),主電源接觸器(c1)斷電,切斷起重機主鉤主回路電源,同時報警裝置得電,對起重司機發(fā)出聲光報警信號。
2)起升控制回路下降接觸器,主觸點發(fā)生粘連時,起重司機將主令收回零位后,下升接觸器輔助觸點(jc2)無法釋放,此時,12#線通過時間繼電器線圈(sjc)、下升接觸器輔助觸點(jc2)、抱閘接觸器線圈(bzc)與29#線之間形成回路,工作原理與上相同,切斷起重機主鉤主回路電源,同時發(fā)出聲光報警信號。
3)當起重機主鉤起升至限位時,主令控制器未收到零位或主令控制器內(nèi)觸頭未打開,12#線通過時間繼電器線圈(sjc)、主令控制器內(nèi)zk5、zk6觸點、調(diào)速電阻接觸器線圈(tsc)與29#線之間形成回路,其工作原理同上,切斷主鉤主回路電源,同時聲光報警信號。
一、可控硅系統(tǒng)工作原理簡介
該勵磁系統(tǒng)采用自勵方式勵磁,勵磁電源取自發(fā)電機本身,可控硅提供的發(fā)電機勵磁電流,由復勵電流變流器提供和可控硅電流(機端整流變供電)組成,復勵電流與發(fā)電機定子電流成正比??煽毓桦娏饔烧{(diào)節(jié)器,以維持機端電壓不變?yōu)槟康牡倪M行自動調(diào)節(jié)。自動電壓整定范圍:80%-115%UFH,手動電壓整定范圍:60%-130%UFH,調(diào)差范圍:調(diào)差率不小于±10%。機組從空載到額定負載(額定功率,額定功率因數(shù))時,機端電壓變化率不大于1%。當頻率變化±10%FN時,空載機端電壓變化率不大于1%。機端電壓由UFH對稱下降到80%UFH時,勵磁電壓強勵倍數(shù)不低于1.6倍。調(diào)節(jié)器反應時間不大于0.1秒。在額定工作情況下,復勵電流約占額定勵磁電流的70%,可控硅橋輸出電流約占30%,調(diào)節(jié)器能檢測到發(fā)電機端電壓的變化,并將偏差值放大成為脈沖移相的控制信號,根據(jù)機端電壓的變化,自動控制可控硅的開放角,自動調(diào)節(jié)勵磁使機端電壓保持不變(其實略有改變)。
1.勵磁回路如下:
圖中:F:發(fā)電機;BL:勵磁變流器;ZB:整流變壓器;FMK1:滅磁開關常閉接點;FMK2:滅磁開關常開接點;R1:滅磁電阻;R2:復勵防開路電阻;BHK:電抗器;5:復勵整流橋;6:短路開關;Z:半控整流橋;8Z:整流二極管;DC:直流起勵電源;ZC:起勵接觸器常開接點。
2.勵磁系統(tǒng)運行分析
FKLⅡ460/100型可控硅靜止勵磁系統(tǒng)具有良好的性能。調(diào)節(jié)器具有重量輕,體積小,調(diào)試方便的優(yōu)點。正常運行時,調(diào)節(jié)性能好,反應時間不大于0.1S。機組起勵電源取自外接蓄電瓶,和勵磁開關,按起勵按鈕,當系統(tǒng)機端電壓已達到60%UN時,起勵接觸器自斷,斷開起勵電源,然后通過調(diào)節(jié)器調(diào)整發(fā)電機端電壓為額定電壓,并機上網(wǎng)。
3.勵磁系統(tǒng)的改造
1)FKLⅡ現(xiàn)有系統(tǒng)采用外接電源起勵與殘壓起勵相結(jié)合的起勵方式,以殘壓起勵為主,當發(fā)電機殘壓太低,殘壓起勵難以進行時才輔以外電源起勵。外電源的作用僅僅在于使變壓器副邊電壓提高,以使殘壓起勵能順利進行。因此,外接起勵電源的容量和電壓可以取低值。對于FKLⅡ型可控硅來講,可借助于起勵二極管的整流作用,外接交流起勵電源。根據(jù)這一特點,我們對起勵電源系統(tǒng)進行改造,屏棄了以往來回搬蓄電瓶且起勵不穩(wěn)定的方式和臨時接拆小型變壓器做電源起勵的方法。該電源取自本盤FKLⅡ勵磁系統(tǒng)的冷卻風機380V電源,配合50VA的變壓器一臺,二次側(cè)取12V電源接線,同時考慮變壓器不能長期空載運行和節(jié)電的方面問題,我們?nèi)≈虚g繼電器的常開接點控制變壓器使之起勵時得電,當發(fā)電機端電壓達60%UN時,起勵接觸器自斷,同時斷開起勵電源,變壓器失電,通過調(diào)節(jié)器、調(diào)整電壓至額定,然后發(fā)電機正常運轉(zhuǎn)。
2)改造后二次電路圖如下:
圖中:+KM:正控制母線;-KM:負控制母線;LA:控制按鈕;1ZJ:中間繼電器;61ZC:繼電器;61HWJ:合閘位置繼電器常開接點;61YJ:電壓繼電器常閉接點;1C:電容。
3)改造后的起勵電源特點:結(jié)構(gòu)緊湊;性能可靠,通過多年的實驗,一切正常。
改造后的勵磁回路如圖所示:
圖中:B:控制變壓器;1ZJ:中間繼電器接點;~380:交流電源;61ZC:繼電器接點。
二、三相全控整流橋電流的監(jiān)視和報警
1)對于三相全控整流回路,由于FKLⅡ型勵磁屏的設計沒有監(jiān)視與報警系統(tǒng),如果三相整流變壓器原邊缺相(例如高壓保險熔斷)會引起變壓器副邊相位變化,使同步關系破壞,調(diào)節(jié)器無法控制,變壓器副邊缺相會引起整流器輸出大大下降,這兩種情況下均不能滿足發(fā)電機繼續(xù)運行,應停機處理。
2)整流器中有一橋臂發(fā)生故障(如快速熔斷器熔斷或一相觸發(fā)器脈沖消失),致使二極管中一相或可控硅中一相或二極管中一相停止工作,此時可控硅控制信號比原來有所下降,即自動增大正常工作的兩相可控硅的開放角,以使勵磁電流保持原值(實際有所下降),但此時整流變壓器副邊三相負載不平衡,其中一相過載,雖能以70%額定勵磁電流運行,但長時間運行會造成二極管或可控硅因電流過大發(fā)熱而燒毀。
3)所以為了便于監(jiān)視三相可控硅勵磁電流的運行參數(shù),在發(fā)現(xiàn)事故時能及時發(fā)現(xiàn)并加以消除,我們在三相全橋整流橋上加監(jiān)視系統(tǒng)以及時發(fā)現(xiàn)隱患報警,更好的觀察和保證可控硅的正常及發(fā)電機的正常運行。示意圖如下:
圖中:A:電流表;RJ:熱繼電器;LH:電流互感器;HD:紅燈;DL:電鈴。
1.前言
目前在公路、鐵路橋梁施工中,多采用架橋機進行架梁作業(yè)。2011年至2013年,在吉林省和坪線鐵路工程施工中,采用了SGTJ170 公鐵兩用架橋機、SXJ900 架橋機進行了橋梁架設,對架橋機的電氣設備部分進行了節(jié)能改進,取得了顯著經(jīng)濟和社會效益。
2.SGTJ170 公鐵兩用架橋機的電氣設備節(jié)能改造
架橋機配備的動力,有時要從各個方面考慮,要考慮同時使用系數(shù)、 起動電流的倍數(shù)等等,一般留的余量比較大。本機的電氣設備改進,主要是將起升改為變頻拖動,減小啟動沖擊,可以減小配置發(fā)電機的功率。
本工程中采用的SGTJ170 公鐵兩用架橋機,起升采用 4 臺 6.5kW 電動機,走行系統(tǒng)由前后小車、整機橫移、主機過孔、前支腿走行四部分組成, 因為這四部分不允許同時使用,所以走行系統(tǒng)共用一臺 11kW 的變頻器拖動。裝機容量 79kW,同時使用功率 34kW,配套的發(fā)電機容量為 80kW。為了節(jié)省油料消耗,與設計部門一起進行改造,減小發(fā)電機容量。
本機配備 80kW 發(fā)電機主要是從起升系統(tǒng)考慮的,因為架橋機吊梁滿載起升時,起動電流很大(額定工作電流的 4~7 倍),啟動時間較長,要想降低容量,只能從改變啟動方式、減小起動電流方面入手。要想減小起動電流,同時又不降低啟動力矩,應當用變頻器來拖動,因為重載高性能變頻器的最大電流一般不超過 1.5 倍額定電流。 在沒有改變原有配置的情況下,增加了四臺 CIMR-HB4A0024 型高性能變頻器。發(fā)電機改配 50kW 的,經(jīng)架設二百多孔混凝土梁的實踐檢驗,使用很正常,不存在啟動困難的問題,一直在工地上正常使用。
改造后的一臺卷揚機拖動線路
電氣設備改造節(jié)能情況:改造費用約 6 萬元。發(fā)電機由 80kW 改為 50kW,每小時 可節(jié)油 7.458 升,每升柴油按照目前市價 7.95 元計算,每小時節(jié)省 59.3 元。工地上一般平均每天工作 12 小時,一天節(jié)省 711.5 元,經(jīng)測算,85 天收回了改造成本。這臺架橋機要長期使用下去,其節(jié)油的意義重大,經(jīng)濟效益十分可觀。
3.SXJ900 架橋機電氣設備節(jié)能改造
工程中采用的SXJ900 架橋機電氣設備節(jié)能改造的思路是,架橋機配置兩臺發(fā)電機,重載起升時用大功率發(fā)電機,走行等小負載 時,改用小功率發(fā)電機,減少耗油。
SXJ900 架橋機配置如下: 起升系統(tǒng):30kW 變頻電動機 4 臺,計 120kW; 小車走行:11kW 變頻電動機 4 臺,計 44kW;整機過孔:3kW 變頻電動機 8 臺,計 24kW; 前支腿變跨:0.75kW 變頻電動機 8 臺,計 6kW; 泵站(前橫移、后橫移、中車、前支腿):15kW 異步電動機 4 臺,計60kW;電動葫蘆:4.5+0.4kW,異步電動機 2 套,計 9.8kW; 其它:約 5kW。配備的發(fā)電機 300kW。
架橋機架梁作業(yè)時,有兩個特點:一是起升、橫移、走行幾個動作是聯(lián)鎖關系,即每次僅允許其中一項動作,同時使用的設備是有限的。二是由于運梁、過孔、對位等項作業(yè)占用時間較長,實際用于起重作業(yè) 的時間并不長,約占整個工序的四分之一。由此可見,發(fā)電機主要的負載是4臺起重用的電動機。由于正常架梁的進度一個工班 2 孔(榀)左右,在實際使用中,完全可以配備兩臺發(fā)電機,一臺 300kW,用于起重作業(yè);一臺 100kW,用于其它作業(yè)。有許多工程單位已經(jīng)這樣做了,節(jié)油效 果十分顯著。
在具體應用當中,要注意兩點:一是兩臺發(fā)電機切換時一定要注意,要使用帶有電氣聯(lián)鎖或機械聯(lián)鎖功 能的切換電路,切換時在司機室應當有指示燈顯示工作狀態(tài)。二是兩臺發(fā)電機均應在司機室設置遠程操作裝置,由架橋機司機在司 機室根據(jù)工作進程很方便的實施切換。
下圖為發(fā)電機切換的一個方案圖,圖中設電氣聯(lián)鎖,控制電源分別取自各自的發(fā)電機,可以避免切換誤操作的發(fā)生。
發(fā)電機切換電路方案圖
電氣設備改造節(jié)能情況:架橋機起重作業(yè)僅占工作時間的四分之一,也就是說一天(按 12 小時計算)有 9 小時可以改用 100kW 發(fā)電機,一天節(jié)油 447.5 升,按每升柴 油 7.95 元計算,一天可以節(jié)省 3558 元。
4.結(jié)論
關鍵詞:MFT;直流電源;隔離;改造
中圖分類號:TM621.7 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2016)26-0114-02
1 改造的必要性
MFT(主燃料跳閘)是保證鍋爐安全運行的核心內(nèi)容,在出現(xiàn)任何危及鍋爐安全運行的危險工況時,MFT動作,所有進入爐膛的油和煤將被快速切斷,以保證鍋爐安全,避免事故發(fā)生或限制事故進一步擴大。
為了有效地提高MFT動作的可靠性,MFT設計成軟、硬兩路冗余。當出現(xiàn)跳閘條件時,MFT除了通過軟件動作相關設備,同時還通過硬件即跳閘繼電器板將此信號發(fā)往其它系統(tǒng),跳閘相關設備。我公司設計有MFT繼電器盤,為了減少誤動,防止拒動,MFT信號在硬件上進行3取2,最大限度的保護全廠設備。當MFT發(fā)生后, 繼電器動作,通過硬接線使相關設備跳閘,這就要求MFT繼電器的電源必須可靠,一旦發(fā)生故障,不能及時跳閘相關設備,將直接影響機組的安全運行,給主、輔設備造成重大損壞。
根據(jù)《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項反措》要求,火力發(fā)電廠機爐保護跳閘回路所用電源應可靠,以保障保護不發(fā)生拒動、誤動。我公司#1-#6機組MFT跳閘回路所用兩路220VDC電源經(jīng)二極管并列運行,形成了環(huán)路,與反措要求相違背,因此需通過雙電源切換裝置將兩路直流220V電源進行隔離。
2 原直流電源系統(tǒng)存在的問題
2.1 系統(tǒng)原理
原MFT的直流電源是由兩路電氣直流電源Ⅰ、Ⅱ并聯(lián)提供,如圖1所示,兩路電源的正極各串接了1個二極管,負極各串聯(lián)了一個與正極反向二極管,經(jīng)二極管自動高選后輸出一路。根據(jù)二極管的工作特性,正常情況下,兩路直流電源有一路始終處于工作狀態(tài),當此路電源出現(xiàn)故障,另一路電源二極管經(jīng)短時間導通進入工作狀態(tài),實現(xiàn)無擾切換,保證熱控電源的不間斷。
2.2 安全隱患
原直流電源系統(tǒng)中,熱控直流電源的正極是通過二極管把兩路電氣直流電源Ⅰ、Ⅱ的正極連在一起,負極通過反向二極管連接在一起,這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)使得兩路直流電源形成環(huán)路,沒有完全獨立,使機組的安全運行存在隱患。原系統(tǒng)結(jié)構(gòu)只要發(fā)生直流接地故障,不論在何位置,兩路直流系統(tǒng)會同時接地,電氣的接地選線裝置將無法正確判斷接地點的位置,給故障查找及事故處理工作帶來很大困難。同時,在查找接地點的過程中,熱控電源有全部喪失的風險,可能引發(fā)更嚴重后果,嚴重威脅機組的安全運行。
3 改造方案
①每臺機組MFT跳閘回路電源系統(tǒng)增加2套直流雙電源切換裝置,兩套雙電源切換裝置分別命名為#1、#2。電源切換裝置安裝在DCS網(wǎng)絡機柜內(nèi)。
②現(xiàn)MFT跳閘回路所用兩路電源為#1雙電源切換裝置提供電源,電氣專業(yè)再分別從直流Ⅰ段和直流Ⅱ提供兩路電源供#2雙電源切換裝置。
③日常運行時,兩套雙電源切換裝置輸出應為同一直流段,即可避免直流供電系統(tǒng)行程環(huán)路。
④雙電源切換裝置工作電源應在85~270 V DC,切換時間小于8 ms,額定電流不小于30 A。
⑤由切換裝置提供電源監(jiān)視、裝置故障報警點輸出。
⑥改造工作在機組檢修時進行。
4 改造后直流電源系統(tǒng)
4.1 改造后直流電源系統(tǒng)工作原理
改造后直流雙電源轉(zhuǎn)換裝置采用進口大功率直流真空接觸器作為轉(zhuǎn)換開關,同時輔助以大功率DC/DC轉(zhuǎn)換電路,保證在轉(zhuǎn)換開關開斷瞬間輸出電壓穩(wěn)定。
裝置基本原理框圖,如圖2所示,輸入電源回路Ⅰ(簡稱主電)以及輸入電源回路Ⅱ(簡稱備電)分別經(jīng)二極管、接觸器并聯(lián)到輸出端。兩個輔助電源的輸入端分別取自回路Ⅰ和回路Ⅱ,且相互獨立,裝置內(nèi)部的邏輯回路由兩個輔助電源同時供電,當任何一路輸入失電時,裝置內(nèi)部邏輯都不會受影響。
裝置正常工作時,主電源經(jīng)防反二極管直接輸出,備用電源處于斷開狀態(tài)。當處于工作狀態(tài)的主電源由于故障造成電壓跌落或失電時,裝置內(nèi)電壓檢測回路檢測到輸入端電壓變化,當電壓值跌落到額定電壓的75%~80%時,裝置判斷該路電源出現(xiàn)故障,發(fā)出電源切換指令,輸出電壓即切換到備用電源上,整個切換過程約為15~30 ms,在切換過程中,裝置的輸出端電壓經(jīng)DC/DC回路維持在額定電壓的90%~95%左右。
當主電源直流系統(tǒng)故障排除,恢復供電時,裝置面板對應電源指示燈亮,裝置自動切換回主電源供電。
裝置切換過程中,面板上紅色告警指示燈會有瞬間閃爍,屬于正常現(xiàn)象。裝置告警端子Ⅰ為常閉接點,當裝置主電源輸入、備用電源輸入、以及電源輸出3個端口中任意一路電壓低于額定值的80%時,常閉接點打開,通知裝置失電;端子Ⅱ為常開接點,當裝置內(nèi)部出現(xiàn)嚴重故障時,接點閉合,通知裝置出現(xiàn)故障。
在裝置運行過程中,實時監(jiān)視裝置的運行狀態(tài)是保證可靠供電的基礎;因此要求將告警端子接到監(jiān)控系統(tǒng),當有故障發(fā)生時能得到及時有效的處理。
4.2 造后系統(tǒng)試驗
4.2.1 通電前檢查
①檢查裝置輸入端、輸出端極性正確;
②確認輸入電源電壓范圍滿足裝置要求;
③確認輸入端空開處于斷開位置,輸出端負載斷開。
4.2.2 裝置通電檢查
①合上主回路電源空開,觀察裝置面板上的指示燈,Ⅰ路電源指示燈和Ⅰ路工作指示燈應點亮;第一路報警指示燈亮起,約幾十秒后裝置自檢結(jié)束后熄滅;
②合上備用電源空開,Ⅱ路電源指示燈點亮;
③測量輸出電壓幅值、極性正常;
④輸出端帶載,測量輸出電壓正常。
4.2.3 改造后試驗
①確定裝置輸入為雙路正常電壓,輸出帶正常負荷;
②觀察面板指示燈狀態(tài),將主電源空開斷開,裝置立即切換到備用電源上,切換時間為0.42 ms,符合改造方案中切換時間小于8 ms要求。運行燈和電源燈也相應變化。
③測量輸出電壓為230.8 V,比輸入電壓232低1.2 V屬于正常范圍。
④將主回路空開合上,對應的電源指示燈亮起,電源切換到主回路。
⑤斷開備用電源空開,裝置Ⅱ路電源指示燈熄滅,裝置無切換動作。
⑥再次測量輸出電壓為230.8處于正常值。
⑦合上備用電源空開,試驗結(jié)束。
整個試驗過程中,裝置可靠切換,負載設備沒有異常情況,面板無異常告警狀態(tài)。
5 結(jié) 語
本次改造解決了MFT保護回路直流雙電源系統(tǒng)形成了環(huán)路的重大安全隱患,通過雙電源切換裝置將兩路直流電源進行隔離,改造后的電源切換裝置有故障報警和失電報警輸出功能,報警信號被引至監(jiān)視系統(tǒng),熱控電源的運行狀態(tài)實現(xiàn)了實時監(jiān)視,便于及時發(fā)現(xiàn)和處理問題。經(jīng)過半年時間的運行,裝置工作穩(wěn)定可靠,狀態(tài)良好,本次改造成功。
參考文獻:
[1] 望亭發(fā)電廠.660 MW超超臨界火力發(fā)電機組培訓教材(熱控分冊)[M].