一种大型汽轮发电机盘车装置运行控制技术改造应用

引言

盘车是电厂汽轮发电机停机后而缸温压差未下降到安全值期间必须采用的一种辅助工具,其主要作用是防止气缸缸温压差而导致的汽轮机、发电机大轴热变形。云浮C电厂#5、#6发电机在停机盘车过程中曾多次出现盘车装置无故跳闸的情况,严重威胁到汽轮发电机转轴安全,也给现场维修人员的人身安全和电厂设备安全带来了巨大风险。所以,该电厂为确保汽轮发电机转轴等重要设备的安全,对原有的盘车装置控制回路进行了全面的升级改造。

1原发电机盘车装置控制系统

云浮C电厂#5、#6发电机盘车装置控制回路是2009年基建时安装后投产并使用至今,由厂用380V保安段电源开关供电就地接线端子箱。系统接线原理图如图1所示。

云浮C电厂#5、#6发电机盘车装置实际运行中主要存在以下几个问题:

(1)原控制箱设计过低,运行操作人员操控较麻烦,操作面板过于复杂,无用按钮太多,操作面板尺寸设计与人的正常思维、识别能力相差较大,容易引起误操作。

(2)厂用380V保安段电源开关使用的二次插头采用针式插孔,使用时间长了有余位,容易发生接触不良,因其导致盘车装置不能启动的故障曾有出现。

(3)就地控制箱内接线凌乱复杂,因设备故障较多,基建调试阶段查故障后没有梳理控制箱内接线造成接线凌乱,端子及接线头等标识错乱脱落,直接影响到投产运行后故障的查找判断。

(4)原来设计配有的自动装置的仪器仪表线基建安装时就一直没接上,因此其自带的自动保护装置至今并未投入使用,没起到自动保护作用。

(5)原来设计的控制回路复杂繁琐,实际运行中经常会出现突然无故跳闸等现象,由于回路拖沓繁杂,故查找故障变得十分困难。

(6)原控制回路未设计远程DCs监控,也就是说,盘车装置无故跳闸后集控运行人员不能及时掌握其实际情况,严重威胁着汽轮发电机转轴的安全。

2电机盘车装置控制系统技术改造方案

针对C电厂#5、#6发电机盘车装置运行中出现的问题,本文所设计的方案主要从以下几个方面进行改造:

(1)把原盘车装置就地的接线端子箱拆除,更换一个大小、高度适中的控制箱,控制箱按运行方式要求设计布置好控制回路,该控制回路按照GB/T5226.1一2008《机械电气安全机械电气设备第1部分:通用技术条件》重新设计。

(2)将380V保安段插脚抽屉式电源开关简化为纯动力电源开关,取消柜内控制回路及二次插头,硬接点接触,简单可靠,彻底解决二次插头接触不良等情况。

(3)原盘车装置控制回路中自动投入功能一直未接线使用,该自动装置多余,改造取消了该自动投入装置,并对盘车控制回路进行了重新设计。

(4)原控制回路设计本身不合理,故障频发,改造的控制回路设计中充分考虑到这一情况,增加了多项保障措施,防止电气控制回路一旦出现复杂故障不能及时排除而导致整个盘车装置无法投入运行的问题。

(5)改造增加了电气为热工提供电机保护信号、限位信号接入集控室DCs系统,使盘车装置完全实现就地控制操作,远方DCs实时监控备用及运行和故障状况。

本文所设计云浮C电厂#5、#6发电机盘车装置控制回路接线图如图2所示。

3电机盘车装置控制系统技术改造关键点

C电厂#5、#6发电机盘车装置运行控制系统技术改造关键点:

(1)新控制箱设计更人性化,大小、高低适中,适合操作人员操控,操作面板布局简洁合理,很大程度上降低了操作人员误操作的可能性。

(2)改造后的控制回路更加科学合理,标识清晰明了,查找故障快捷方便且安全可靠。改造后的控制回路正常启动时需要达到以下几个条件才能启动:顶轴油压和润滑油压达到规定范围:保护帽必须在投入位置:盘车装置与大轴必须在啮合位置。

(3)改造后控制回路增加空转试运功能,方便检查控制回路是否为完好状态。当盘车控制回路发生复杂故障而不能及时正常运行时,为防止汽轮发电机大轴弯曲,确保盘车能迅速启动时,只需在确认顶轴油压和润滑油压达到规定范围后,把LK1开关转换至空转及盘车紧急启动位置就能直接启动盘车装置。

(4)将盘车装置使用的电流表由原来的指针式更换成电子数字式显示,大大提高了其准确度,判断更为准确客观。

(5)改造增设了当汽轮机转速大于200r/min时可自动联锁停盘车的功能,无需人为再操作,既防止了人为误操作,还有效避免了可能导致高速旋转的汽轮机转轴与盘车耦合齿轮的扫齿危险。

(6)改造增加了运行人员DCs远程监控及提示功能,可及时监控运行及备用状态,并根据实时情况作出判断,设备自动化水平和工作效率大大提高,也能更准确及时判断设备是否安全运行。

4电机盘车装置运行控制技术改造项目实施效果

经过技术改造后,C电厂#5、#6发电机盘车装置运行控制系统操作更加人性化,降低了误操作的概率:回路设计简单可靠、布局更合理、标识更清晰,提高了运行及检修效率:增设了多项保护装置及联锁启停功能,避免了运行人员误操作带来的危害:增设了实时监控功能,运行判断更可靠、直接、高效,大大提高了设备运行的安全性、可靠性。