一起因主变风冷PLC故障引起的机组非停分析_赵伟程.pdf
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1、设备管理与维修2023 2(上)0引言大型火电机组主变风冷系统通常由 PLC(Programmable LogicController,可编程控制器)或继电器控制,其中 PLC 控制器可以根据负荷、油温情况控制风机的启停、变频运行及保护报警等功能而被普遍使用。PLC 控制器作为风冷控制系统的核心元器件,其稳定运行将直接影响主变,甚至机组的安全1。1事件概况电厂 3 号机主变为 SFP-H-8100000/500 型三相分体无励磁调压变压器,冷却方式为强迫油循环风冷,额定变比为(550-22.5%)kV/20 kV,于 2011 年 12 月投入运行。事件发生前该 3号机组正常运行,其中有功功率
2、 400 MW,无功功率 88 MVar,主变电流 377 A,励磁电流 2732 A,主变压器油温 55,绕组温度62。冷却器控制在“就地”及“工作”位,主变共配置 9 组 27 台风机,均为“自动”控制方式。发变组保护正常投入,保护装置及DCS 无异常报警。7 月 26 日 2:14,3 号机组运行中 DCS(Distributed ControlSystem,分散式控制系统)报“3 号机主变风冷故障”报警总信号,运行人员确认报警信号为“主变风冷全停瞬时信号”,前往就地检查发现 3 号主变 9 组风机均停止运行。就地切 6 组风机控制开关至“手动”位(第 2、3、5、6、8、9 组),6
3、组风机就地启动正常,检查冷却器两路电源正常,直流控制电源正常,油温及绕组温度均呈下降趋势。随后在 DCS 上复位“3 号主变风冷故障”信号,DCS 仍报“主变风冷全停瞬时信号”,现场检查冷却器“自动”位仍无法正常启动,风冷装置以手动档继续运行。3:20,3 号机组发变组保护 C 屏发“主变 A 冷控延时”保护信号,启动程序逆功率保护,跳主汽门开关,由机组逆功率保护出口全停,机组解列。2检查情况2.1发变组保护动作检查情况查阅发变组保护C屏定值及动作报文,7月26日3:20:50.978,发变组保护 C 屏发“主变 A 冷控延时”保护信号,开入量置入为“1”,保护动作正确。其中主变风冷保护逻辑为
4、“主变风机全停时,当油温高于 75 时,20 min 后由 PLC 装置发跳闸信号至保护 C屏;当油温低于 75 时,60 min 后由 PLC 装置发跳闸信号至保护 C 屏”。发变组保护 C 屏定值为“主变 A 冷控延时”压板正常投入,固定跳闸延时为 2.4 s,保护出口方式为程跳方式。查看故障录波数据与发变组保护 C 屏动作出口与时间均一致。现场模拟“冷控失电延时”保护动作,确认保护装置显示正常,动作出口正确,与实际保护动作一致。结合以上分析判断发变组保护装置动作正确。2.2二次回路检查情况对二次回路开展绝缘检查,测量主变风冷控制柜到发变组保护 C 屏保护出口电缆绝缘值为 10.5 M,主
5、变风冷控制柜到DCS 信号电缆绝缘值均大于 10 M,未发现风冷系统二次回路电缆存在短路和接地的情况。对主变风冷控制箱电源回路检查,控制回路采用 380 V 双电源设计,分别取自 3 号机汽机 MCC 1A 段和汽机 MCC 1B 段,通过双电源自动切换开关进行切换;信号回路采用DC 110 V电源;PLC 装置电源采用双回路设计,分别取自 AC 220 V 电源和 DC 110V 电源两路,整流为 24 V 电源供电。现场测量电源回路电压均正常,工作电源监视继电器工作正常,电源切换试验正常,运行期间“直流电源故障”“交流电源故障”“二路回路全停”等报警信号均未出现。结合现场检查情况,判断不存
6、在运行中电源失电导致风机全停的情况。2.3主变风冷 PLC 装置检查情况对主变风冷 PLC 装置检查,该装置主要由电源模块、主机、输入模块及输出模块组成。输入输出模块有 A1A8 共 8 个,其中 A1、A2 为输出模块,用于 DCS 监视风机投入及故障信号、保护出口至 C 屏动作,A3 用于模拟量输出信号,A4、A5、A6 模块用于风机及油泵控制及故障监视,A7、A8 模块用于远方控制风机模式。当风机开关位于“自动”位时,由 PLC 用输入模块根据油温及电流控制各组风机启动停止、低速运行、中速运行、高速运行,通过输出模块反馈给 DCS 画面及保护出口。停电后检查发现继电器 K8 持续动作,通
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