600MW機(jī)組柴油發(fā)電機(jī)控制回路常見(jiàn)故障分析及對(duì)策

張浪

摘要：某600MW火力發(fā)電機(jī)組配置的柴油發(fā)電機(jī)組自2008年投運(yùn)后出現(xiàn)啟動(dòng)異常、轉(zhuǎn)速控制不穩(wěn)定、出口開(kāi)關(guān)不合閘等異常現(xiàn)象，嚴(yán)重影響柴油發(fā)電機(jī)組的安全可靠運(yùn)行，本文針對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組控制回路出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，仔細(xì)分析原因，并將解決方案及過(guò)程進(jìn)行總結(jié)。

關(guān)鍵詞：柴油發(fā)電機(jī) 控制回路 故障 對(duì)策

1前言

柴油發(fā)電機(jī)組是為大型發(fā)電單元機(jī)組配置的交流事故保安電源。當(dāng)電網(wǎng)或者發(fā)電機(jī)組事故導(dǎo)致廠用電失去時(shí)，它可以在瞬間啟動(dòng)為保安段供電，為機(jī)組提供安全停機(jī)的交流電源，保護(hù)發(fā)電廠重要設(shè)備，提供事故照明，為輔助設(shè)備提供電源，滿足機(jī)組啟動(dòng)運(yùn)行的要求。

圖中ATS1和ATS2均為ASCO準(zhǔn)同期切換開(kāi)關(guān)。

2、柴油發(fā)電機(jī)組控制部分

柴油發(fā)電機(jī)組包括柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制系統(tǒng)、開(kāi)關(guān)柜、通風(fēng)系統(tǒng)等。

控制系統(tǒng)：

一、本體控制柜：核心為Deepsea 5220 自動(dòng)控制器，包括自動(dòng)檢測(cè)、控制、保護(hù)裝置。

1、可以實(shí)時(shí)檢測(cè)油機(jī)的工作狀態(tài)，包括機(jī)油壓力、燃油油位、水溫、轉(zhuǎn)速、電池電壓、三相電壓等。

2、可以控制柴油發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)和停機(jī)，具有并機(jī)功能，

3、具有自動(dòng)保護(hù)功能。當(dāng)油機(jī)有故障時(shí)會(huì)發(fā)出告警信號(hào)，嚴(yán)重時(shí)自動(dòng)停止油機(jī)的運(yùn)行。

二、開(kāi)關(guān)柜

PLC、電壓變送器、電流變送器、自動(dòng)同期裝置 、出口開(kāi)關(guān)等

三、通風(fēng)系統(tǒng)

柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)后通風(fēng)系統(tǒng)工作，為柴油發(fā)電機(jī)提供新空氣，將廢氣排出。

3、柴油發(fā)電機(jī)控制過(guò)程說(shuō)明

3.1、柴油發(fā)電機(jī)有三種啟動(dòng)/停止方式，分別為：

3.1.1集控室硬手操啟動(dòng)（該方式啟動(dòng)后只能通過(guò)就地控制柜復(fù)位停止按鈕停止柴油發(fā)電機(jī)）;

3.1.2 就地操作屏手動(dòng)啟動(dòng);

就地操作屏5220控制器選擇手動(dòng)模式，出口開(kāi)關(guān)柜操作面板手動(dòng)/自動(dòng)選擇手動(dòng)位置，在就地操作屏5220控制器上手動(dòng)啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組，待機(jī)組電壓，頻率達(dá)到額定值后且無(wú)故障，在出口開(kāi)關(guān)柜面板上按下合閘按鈕，斷路器合閘。機(jī)組運(yùn)行5—10分鐘后先分閘再停機(jī)。

3.1.3 ?配電室ASCO開(kāi)關(guān)處啟動(dòng)（見(jiàn)圖一中AST開(kāi)關(guān) 含手動(dòng)啟動(dòng)、保安段失壓通過(guò)ASCO聯(lián)鎖啟動(dòng)）。

a、機(jī)組操作屏5220控制器和出口開(kāi)關(guān)柜狀態(tài)均在自動(dòng)模式。

b、 保安A段或B段之一或同時(shí)失電PLC延時(shí)確認(rèn)后，輸出機(jī)組啟動(dòng)命令。

c、 DCS室發(fā)啟動(dòng)命令時(shí)PLC延時(shí)確認(rèn)后，輸出機(jī)組啟動(dòng)命令。

d、 機(jī)組控制屏5220接受啟動(dòng)命令確認(rèn)后，正常啟動(dòng)并輸出運(yùn)行信號(hào)。

e、PLC輸出合閘命令需要確認(rèn)以下條件;5220控制器在自動(dòng)模式，收到機(jī)組運(yùn)行信號(hào)，無(wú)機(jī)組故障，無(wú)逆功信號(hào)，機(jī)組未合閘輔助觸點(diǎn)信號(hào)。滿足以上條件PLC輸出合閘命令開(kāi)關(guān)合閘

3.2 返回操作;

在確認(rèn)需要停止柴油發(fā)電機(jī)組時(shí)，在出口開(kāi)關(guān)柜面板上按下停止發(fā)動(dòng)機(jī)按鈕。機(jī)組會(huì)自動(dòng)分閘再運(yùn)行幾分鐘后停止柴油發(fā)電機(jī)。

4、柴油發(fā)電機(jī)控制回路故障及分析

4.1、柴油發(fā)電機(jī)空載試驗(yàn)，啟動(dòng)后出口DG開(kāi)關(guān)不自動(dòng)合閘

4.1.1、3號(hào)機(jī)DCS畫(huà)面顯示柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和出口開(kāi)關(guān)狀態(tài)正常，畫(huà)面上柴油發(fā)電機(jī)和DG開(kāi)關(guān)狀態(tài)同時(shí)改變，但就地觀察，柴油發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行后，出口開(kāi)關(guān)不動(dòng)作，與DCS核對(duì)信號(hào)，發(fā)現(xiàn)組態(tài)時(shí)將兩個(gè)設(shè)備狀態(tài)用同一個(gè)點(diǎn)表示。

4.1.2、將狀態(tài)信號(hào)正確配置后，出口開(kāi)關(guān)狀態(tài)在DCS畫(huà)面和就地狀態(tài)是一致的。但其仍無(wú)法正常動(dòng)作。

4.1.3、繼續(xù)檢查，3號(hào)柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)后，出口DG開(kāi)關(guān)指令來(lái)自開(kāi)關(guān)柜PLC輸出指令，但PLC輸出信號(hào)不動(dòng)作，查看PLC程序，發(fā)現(xiàn) PLC程序被加密，PLC輸入輸出信號(hào)的邏輯關(guān)系無(wú)從得知，圖紙與實(shí)際接線也不完全相符。 同時(shí)Deepsea 5220 自動(dòng)控制器內(nèi)邏輯組態(tài)也無(wú)法得知。因此必須得到Deepsea 5220 自動(dòng)控制器與開(kāi)關(guān)柜PLC彼此之間信號(hào)的邏輯關(guān)系。

4.1.4、分析出口開(kāi)關(guān)動(dòng)作的條件：只要柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)行信號(hào)正常，無(wú)機(jī)組故障，無(wú)逆功信號(hào)，機(jī)組未合閘輔助觸點(diǎn)信號(hào)正常，就可以啟動(dòng)出口開(kāi)關(guān)合閘。

4.2、柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)后，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定或轉(zhuǎn)速偏低

4.2.1、在柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)后，正常情況下，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/min，一般允許有±10轉(zhuǎn)的偏差。

4.2.2、出現(xiàn)轉(zhuǎn)速波動(dòng)大或轉(zhuǎn)速偏低，調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)柜上的轉(zhuǎn)速控制旋鈕（多圈電位器），效果并不好。

4.2.3、與轉(zhuǎn)速相關(guān)的設(shè)備包括轉(zhuǎn)速探頭、開(kāi)關(guān)柜上的轉(zhuǎn)速控制旋鈕、開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的界面卡、柴油發(fā)電機(jī)本體上的轉(zhuǎn)速控制板。

4.2.4、逐步檢查以上各個(gè)部件，在更換轉(zhuǎn)速控制旋鈕后，轉(zhuǎn)速波動(dòng)的現(xiàn)象消失;轉(zhuǎn)速偏低現(xiàn)象在更換轉(zhuǎn)速控制旋鈕不起作用的情況下，將本體上的轉(zhuǎn)速控制板進(jìn)行微調(diào)，直到轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在1500轉(zhuǎn)/min。

4.2.5、從以上工作分析，故障點(diǎn)明顯在轉(zhuǎn)速控制旋鈕上，可能與其質(zhì)量有關(guān)。

5、解決策略和具體方法

5.1、柴油發(fā)電機(jī)空載試驗(yàn)，啟動(dòng)后出口DG開(kāi)關(guān)不自動(dòng)合閘現(xiàn)象解決方法：

1、發(fā)電機(jī)運(yùn)行信號(hào)接至控制柜K13繼電器（機(jī)組運(yùn)行）。

2、柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)行信號(hào)K13繼電器輸出接點(diǎn)啟動(dòng)出口開(kāi)關(guān)合閘繼電器K39。3、出口開(kāi)關(guān)（DG）信號(hào)從開(kāi)關(guān)柜K19繼電器（DG開(kāi)關(guān)動(dòng)作狀態(tài)監(jiān)視繼電器）送出，可以反映DG開(kāi)關(guān)的真實(shí)狀態(tài)。

聯(lián)系運(yùn)行試轉(zhuǎn)柴油發(fā)電機(jī)，聯(lián)啟正常，出口開(kāi)關(guān)動(dòng)作正常，就地及DCS狀態(tài)正常。

5.2、柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)后，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定或轉(zhuǎn)速偏低現(xiàn)象解決方法：

1、轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，更換開(kāi)關(guān)柜調(diào)速旋鈕就行 ?。

2、轉(zhuǎn)速偏低時(shí)更換開(kāi)關(guān)柜調(diào)速旋鈕，先將界面卡接線互倒，還不行的話，就將本體轉(zhuǎn)速控制板的電位器進(jìn)行調(diào)整。

6、總結(jié)

通過(guò)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)控制回路出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象進(jìn)行分析判斷，并逐步消除，保證了柴油發(fā)電機(jī)的可靠穩(wěn)定的運(yùn)行，為機(jī)組的安全運(yùn)行提供了有力的保障。