???????渾江發(fā)電公司兩臺(tái)QFSN-300-2型300MW機(jī)組于2007年投入運(yùn)行,2號(hào)發(fā)電機(jī)組于2009年末至2010年初先后三次發(fā)生因鍋爐電動(dòng)門盤柜失電造成鍋爐滅火,機(jī)組跳閘事件,給安全生產(chǎn)帶來嚴(yán)重威脅,事件暴露出電動(dòng)門盤柜電源存在元件質(zhì)量差、回路設(shè)計(jì)不合理及熱機(jī)保護(hù)不配套等問題,經(jīng)專業(yè)人員認(rèn)真檢查測(cè)試,反復(fù)研究試驗(yàn),并咨詢?cè)O(shè)計(jì)院及設(shè)備廠家,對(duì)電動(dòng)門盤柜電源及熱機(jī)保護(hù)進(jìn)行了可行性技術(shù)改造,截止2011年末已運(yùn)行近一年時(shí)間,沒有出現(xiàn)任何故障現(xiàn)象,運(yùn)行狀態(tài)良好。
??????? 一、問題剖析
??????? (一)故障事件描述
??????? 渾江發(fā)電公司1、2號(hào)機(jī)組電動(dòng)門鍋爐盤柜的電源切換裝置由西安航天自動(dòng)化股份有限公司生產(chǎn)STQ-140型,電源切換裝置系統(tǒng)兩側(cè)由下而上分別是兩路電源的空氣開關(guān)HF1、HF2和接觸器C1、C2,中間上部為電源切換板。(詳見附圖1)
??????? 附圖1? 電源切換裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
??????? 鍋爐電動(dòng)門盤柜所帶負(fù)荷有爐電動(dòng)門電源、一次風(fēng)電動(dòng)擋板執(zhí)行器電源和油槍控制柜電源等,共300多路負(fù)荷,靠兩路電源供電,一路工作、一路備用,通過電源切換裝置進(jìn)行自動(dòng)切換。
??????? 鍋爐電動(dòng)門盤柜電源1取自380V廠用段,空開HF1投入、接觸器C1聯(lián)動(dòng)投入,處在正常運(yùn)行狀態(tài);電源2取自380V保安段,空開HF2投入、接觸器C2斷開,處在聯(lián)動(dòng)備用狀態(tài)。(詳見附圖2)
??????? 附圖2? 電動(dòng)門盤柜電源一次接線示意圖
??????? 電源切換裝置面板上部有4個(gè)指示燈,左邊2個(gè)分別是電源1“投入”、“工作”指示燈,右邊2個(gè)分別電源2“投入”、“工作”指示燈,下面有2個(gè)開關(guān)操作把手,左邊為空開HF1手操,右邊為空開HF2手操。面板狀態(tài)為正常運(yùn)行狀態(tài)。(詳見附圖3)
??????? 附圖3? 電源切換裝置控制面板分布圖
??????? 2009年10月11日和11月10日先后兩次機(jī)組跳閘,事件均發(fā)生在機(jī)組正常運(yùn)行中,鍋爐電動(dòng)門盤柜電源1跳閘、電源2未聯(lián)動(dòng), DCS畫面顯示所有一次風(fēng)擋板位置反饋?zhàn)優(yōu)閴馁|(zhì)量點(diǎn),所有給粉機(jī)跳閘,MFT動(dòng)作(跳閘首出:爐膛滅火跳閘),2號(hào)機(jī)組跳閘。(詳見附圖4)
??????? 附圖4? 一次風(fēng)擋板執(zhí)行器失電機(jī)組跳閘邏輯原理圖
??????? 就地檢查鍋爐電動(dòng)門盤柜發(fā)現(xiàn),電源1、電源2的空開HF1、HF2在合閘良好狀態(tài)(電源1、電源2“輸入”燈均亮),接觸器C1、C2在跳閘狀態(tài)(電源1、電源2“工作”燈均滅),母線電壓表無指示。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查分析確認(rèn):HF1在合位、C1跳閘;HF2在合位、C2未聯(lián)動(dòng)。運(yùn)行人員手動(dòng)將HF1切開后,C2聯(lián)動(dòng)成功(電源2“工作”燈亮),母線電壓表顯示正常。
??????? 第一次故障發(fā)生后,專業(yè)人員外觀檢查沒有發(fā)現(xiàn)明顯故障現(xiàn)象,由于電源切換裝置是一個(gè)封閉式控制箱,故障后已手動(dòng)切換到另一路運(yùn)行,無法立即開箱檢查,利用機(jī)組停備機(jī)會(huì)將裝置打開(詳見附圖1),發(fā)現(xiàn)電源切換板一管腳虛焊。
??????? 第二次故障發(fā)生后檢查發(fā)現(xiàn)接觸器C1運(yùn)行中異常脫扣,該接觸器為天水213機(jī)床電器廠產(chǎn)品CJX4-225F型,經(jīng)測(cè)試并且聯(lián)系電源切換裝置廠家確認(rèn),故障原因是由于C1運(yùn)行中脫扣跳閘,造成電源1喪失,而C2投入的條件是電壓繼電器檢測(cè)出電源1失壓(或降低到動(dòng)作值)、電源2電壓正常。經(jīng)回路檢查發(fā)現(xiàn)電壓檢測(cè)繼電器U1接到了空開HF1與接觸器C1之間,當(dāng)C1斷開時(shí),由于HF1在投入良好狀態(tài),U1電壓正常,故C2不動(dòng)作,不能切換到電源2運(yùn)行,即在上級(jí)電源正常而接觸器本身故障跳閘情況下,備用電源不能進(jìn)行自動(dòng)切換。(詳見附圖5)
??????? 附圖5? 電壓切換繼電器保護(hù)接線圖
??????? 2010年1月8日的鍋爐滅火事件發(fā)生在鍋爐點(diǎn)火后的升壓過程中,電氣專業(yè)更換接觸器C1后,運(yùn)行人員按規(guī)定采用瞬間停電法將2號(hào)爐電動(dòng)門盤柜電源2倒至電源1運(yùn)行時(shí),電源切換裝置顯示正常,切換前后鍋爐電動(dòng)門盤柜運(yùn)行正常,但2號(hào)爐所有投運(yùn)的油槍全部退出,鍋爐滅火。事件發(fā)生后,經(jīng)過試驗(yàn)分析,確認(rèn)事件原因?yàn)椋河蜆屜到y(tǒng)是按照電源消失自動(dòng)跳油燃燒器設(shè)計(jì)的,而鍋爐電動(dòng)門盤柜電源切換是按順停切換法設(shè)計(jì)的。因此,在鍋爐點(diǎn)火后電源切換的瞬間,油槍控制回路瞬間失電,導(dǎo)致控制柜內(nèi)由中間繼電器保持的油槍進(jìn)到位、油角閥開到位信號(hào)消失,觸發(fā)油燃燒器跳閘邏輯,油槍退出,入爐燃料中斷,鍋爐滅火。(詳見附圖6)
??????? 附圖6? 燃油中斷鍋爐滅火邏輯圖
??????? (二)存在問題
??????? 1、電源切換裝置存在制造質(zhì)量問題;
??????? 2、接觸器性能不穩(wěn)定;
??????? 3、電壓檢測(cè)信號(hào)取點(diǎn)存在死角,回路設(shè)計(jì)不合理;
??????? 4、工作電源與備用電源組裝在1個(gè)封閉式控制箱內(nèi),一路運(yùn)行時(shí),無法對(duì)另一路進(jìn)行檢查維護(hù),設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不合理;
??????? 5、一次回路元件多,接線復(fù)雜,增加了故障幾率;
??????? 6、設(shè)備廠家技術(shù)封鎖,不供給圖紙資料,沒有技術(shù)培訓(xùn);;
??????? 7、一次風(fēng)擋板關(guān)閉聯(lián)跳給粉機(jī)的保護(hù)邏輯設(shè)計(jì)不合理。
??????? 8、油槍控制回路設(shè)計(jì)不合理,未考慮可能存在的電源切換過程。
??????? 二、技術(shù)改造
??????? (一)電動(dòng)門盤柜電源改造
??????? 1、改造的必要性:
??????? (1)電源切換板故障或接觸器本身故障造成運(yùn)行電源跳閘,備用電源不能可靠聯(lián)動(dòng),造成機(jī)組跳閘,回路設(shè)計(jì)存在嚴(yán)重安全隱患,應(yīng)進(jìn)行改造;
??????? (2)主要元件故障頻率高,應(yīng)進(jìn)行更換;
??????? (3)300MW機(jī)組相同的電動(dòng)門盤柜電源共計(jì)6套(每臺(tái)機(jī)組爐側(cè)1套,機(jī)側(cè)2套),隱患影響面廣,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行改造。
??????? 2、改造總體思路:
??????? (1)選購性能穩(wěn)定,可靠性高、廠家售后服務(wù)好,信譽(yù)程度高的元件;
??????? (2)電壓采集點(diǎn)取自電動(dòng)門盤柜母線上;
??????? (3)簡化回路。