2#TRT發(fā)電機組控制回路改進與優(yōu)化

華君憲 朱曉琴 李會軍

摘 要：在發(fā)電機運行過程中，控制回路中的中間繼電器的誤動、損壞等，會導致發(fā)電機聯(lián)鎖跳跳閘事故，引起發(fā)電機組非正常停機。為了從根本上解決這個問題，本文針對發(fā)電機組跳閘現(xiàn)象，通過對發(fā)電機組的跳閘原因進行分析，并結合生產實際，對控制回路進行了改進與優(yōu)化。

關鍵詞：控制回路；保護跳閘；聯(lián)鎖跳閘；改進與優(yōu)化

一、概述

TRT是利用高爐冶煉的副產品，高爐爐頂煤氣具有的壓力能及熱能，使煤氣通過透平膨脹機做功，將其轉化為機械能，再將機械能轉化為電能的高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置。安鋼2#TRT發(fā)電機組是安鋼2#高爐的配套設施，投產于2005年。2013年隨著2#高爐除塵系統(tǒng)濕改干的完成，2#TRT也將裝機容量由原來的15MW升級到了18MW，裝機容量的提升，不僅提高了發(fā)電量，同時為降本增效發(fā)揮了巨大的作用。但是，2#TRT在運行過程中，發(fā)生了多次無故障顯示停機現(xiàn)象，特別是聯(lián)鎖停機點的不可靠，嚴重影響了發(fā)電機組的長周期安全、穩(wěn)定的運行。

二、無故障顯示跳閘事故原因分析：

圖1 發(fā)電機控制回路

2.1 保護跳閘KA3（如圖1所示）：

發(fā)電機保護跳閘，是發(fā)電機安全運行保護設備的需要，它包括發(fā)電機故障跳閘、線路差動動作、勵磁通道故障、旋轉二極管故障。一旦發(fā)電機本身的保護跳閘、聯(lián)絡線差動動作、勵磁故障，就會立刻跳發(fā)電機并網(wǎng)開關，實現(xiàn)并網(wǎng)站聯(lián)鎖跳閘和勵磁故障連跳發(fā)電機的作用。KA3是發(fā)電機保護動作跳閘繼電器，如果KA3發(fā)生動作，引起發(fā)電機跳閘，同時發(fā)電機保護裝置、聯(lián)絡線保護和勵磁柜都會有相應的跳閘故障記錄，并把發(fā)電機跳閘信號通過4-20mA電流信號發(fā)送給PLC，在PLC上位機上顯示發(fā)電機故障，而如果事故停機在發(fā)電機保護裝置中沒有跳閘故障告警記錄，則可以排除發(fā)電機故障跳閘。

2.2 聯(lián)鎖跳閘1KA（如圖1所示）：

對發(fā)電機跳閘的控制回路進行分析，發(fā)電機并網(wǎng)柜斷路器可通過開關柜分閘、聯(lián)鎖跳閘、發(fā)電機保護跳閘三種方式跳閘。開關柜分閘基本排除人員誤動情況，對于發(fā)電機保護跳閘，由于沒有故障信號故也可以排除，而聯(lián)鎖跳閘分為三種情況：一是水處理連跳，經檢查3KA工作正常，如果誤動3KA會給PLC顯示水處理斷路器動作信號；二是儀表跳閘，如果儀表動作會在PLC有故障跳閘記錄；三是急停按鈕，可以排除人員誤動情況。因此聯(lián)鎖跳閘情況也可以基本排除。而發(fā)電機不管什么原因分閘都會啟動5KA，通過5KA啟動4KA，4KA將保護動作信號傳給PLC，在PLC上位機上顯示電力重故障。

2.3斷路器位置顯示信號2KA（如圖1所示）：

發(fā)電機并網(wǎng)柜的斷路器位置信號由電氣擴展接點2KA發(fā)送給PLC，此位置信號編寫到PLC程序里參與聯(lián)鎖跳閘，一旦PLC監(jiān)測不到2KA的信號，則會誤認為發(fā)電機甩負荷馬上通過PLC進行聯(lián)鎖停機。由于2KA為電氣擴展點，而2KA的無源常開點給PLC信號，因此正常運行時2KA長時間得電吸合過程中，會受到繼電器本身、直流電源、外界振動以及接點阻值的變化，導致發(fā)電機并網(wǎng)柜斷路器發(fā)生誤動作跳閘，使發(fā)電機事故停機，并且在發(fā)電機保護、后臺、勵磁柜上沒有任何故障記錄，PLC 故障記錄顯示并不能明確告知問題出現(xiàn)的根本原因。

由以上分析可知，2KA和3KA的可靠性將是影響發(fā)電機組安全穩(wěn)定運行的決定性因素。尤其是中間繼電器2KA，它的無源常開點給PLC，其觸點阻值的大小變化都會影響其在PLC 中的作用，主要是因為PLC提供的電源僅為24V ，阻值的變化將使PLC認為斷路器分閘，從而造成不必要的停機。

三、控制回路的改進

3.1 控制回路的改進方案

通過分析我們將2KA 、3KA 兩個電氣觸點改為接觸可靠的機械接點。而對于機械接點，相比較于電氣觸點，不僅接點接觸面積大，吸合力大，而且穩(wěn)定性能高，從而降低了對發(fā)電機組安全穩(wěn)定運行的影響。

3.2 控制回路改進的過程

為了避免由于繼電器本身或直流電源以及外界振動、溫度的影響造成無故障顯示的跳閘，將2KA的電氣擴展點改為機械點，在實際改造過程中，端子排中已無斷路器的備用機械點，從端子（7，17）中引出斷路器常開輔助觸點，接至控制回路中的處。避免了由于中間繼電器原因使發(fā)電機停機。

將用于水處理聯(lián)鎖跳閘的3KA的電氣擴展點改為機械點.從水處理站（聯(lián)絡線上級）航空插頭（23、33）處引出常閉觸點，用機械點代替原電氣接點，從儀表柜23CP01，轉接機械點，接至（1，153）處作為水處理聯(lián)鎖跳發(fā)電機常閉觸點，避免了由于中間繼電器原因使發(fā)電機停機。

將電氣與儀表聯(lián)系的點進行重新核對，看定義是否一致，儀表程序連跳要告知電氣與運行人員，這樣查找事故會迅速準確。

將有關跳閘的繼電器、端子排進行了緊固，檢查繼電器的工作情況，并對轉接的端子排的線號進行了核對，對優(yōu)化的聯(lián)鎖點的接線進行了包扎與整理，保持電氣柜內接線的整潔。

四、改造效果

發(fā)電機控制回路的改進，聯(lián)鎖停機點的優(yōu)化，不僅減少了發(fā)電機不必要的停機次數(shù)，減小了停機對生產的影響和經濟損失，同時也延長了發(fā)電機組的使用壽命，為發(fā)電機的安全穩(wěn)定運行創(chuàng)造了更大的效益。

參考文獻：

[1]王愛霞，張秀閣，電機學[M].中國電力出版社，2005.

[2]于永洋，楊倚雯，電力系統(tǒng)分析[M].中國電力出版社，2004.3.

作者簡介：

華君憲（1981-）男，漢族，河南南陽人，本科，學士，科員，中級工程師，研究方向：發(fā)電機運行與維護.