330MW汽机控制系统电源补丁

电力18讯：    江油发电厂ALSTOM330 MW汽轮机控制系统MICRO－REC有五个控制机柜，其中GSE001AR柜实现汽机的保护功能，GRE001AR－003AR柜实现汽轮机的基本控制功能（又分为较高级和基本级），GMA001AR柜实现汽机本体温度压力等参数的监测功能。其机柜电源采用分散供电方式，即每个机柜由UPS电源柜供给一路48V直流电源，各机柜再利用不同的独立电源模件如APM01、AP051、AP241、A224、A215、AP240等将48VDC转换成±24V、±12V、±5V供各种处理卡件和模块使用，在基本级控制回路采用双5 V，在较高级控制回路采用三个5V电源模件分别并连在同一个5 V输出母线上。在每个机柜都巧妙地设计了对48 V以及供给重要模件和跳闸回路、阀门回路的±24V、±5V、±12V电源母线电压品质的监视回路，并将信号送到操作员站报警。每个机柜还设置了专门的电源管理卡SRU1显示各该柜内电源模件的状态（这种状态只能在电子间的机柜上可以看到）。汽机跳闸回路电源和调节系统基本控制回路电源的丢失和上下限越限将使整个机柜的48VDC电源进口总开关跳闸，从而整个机柜失电，并且电源故障（包括电源丢失和电压越限）将引起机组跳闸。
　　尽管ALSTOM公司汽机控制系统机柜电源的监视和保护的设计相比其他DCS厂家的电源监视和保护设计更细腻和周密，给检修维护带来方便，但是在江油电厂近10年的运行和维修经验证明，其设计仍然有值得再完善的地方。
1　补丁方案
　　如果能够在单个电源模件发生故障的时刻记忆下该模件的报警输出信号，同时由该模件故障引起的其它模件的失电和电压波动而发出的报警信号不再被记忆，并且即使该模件故障引起机柜失电，该记忆信号也能够存在，那么这就能准确定位首发的故障点了。
　　ALSTOM系统在汽机保安柜GSE001AR中配置了一块DPD卡，它的功能是实现汽机跳闸信号的首出记录，它能够准确记忆下众多跳闸原因中第一个出现的信号，其后发生的信号不会再被记忆下来，首出信号记忆的恢复也必须人为复位DPD卡才能使其转入到正常监视状态，它主要由门电路和RS触发器组成。因此在控制柜的电源系统中也考虑用它来实现故障首出的记忆，并且采用机柜外电源给DPD卡供电，那么就会万无一失。
　　这里值得注意的问题：第一是DPD卡的电源必须有机柜外电源供电，防止整个机柜失电DPD卡无法工作；第二是必须将各个电源模件的故障信号分别单独引入DPD的监视范围，不再采用组合方式。
　　研究了DPD卡的工作原理和其供电回路，图1为补丁回路原理图。这里采用A224电源模件将柜外的48VDC转换为24VDC共给DPD卡，并在回路中设计了1A的速溶保险。
2　方案实施和效果
　　2000年2月，在7号机组汽机控制系统基本级GRE002AR柜利用了一块DPD卡和一块A224卡及相关辅材，按照原理图安装了检测装置，将柜内的两块AP051、一块APM01、两块AP241的报警信号分别接入DPD卡，定义其相应指示灯的顺序。投运后有两次准确地捕捉到故障卡件，将更换下的故障卡件在实验室进行烤机试验，这两块电源AP051和APM01工作了不到一周就无法正常使用了，也就是说如果不更换它们，那么可能会至少导致一次机组跳闸事故（因为双AP051卡组成的5VDC并联回路的电压越限会直接引起机组跳闸）。



　　鉴于此，在2000年6月，安装了同样的监测电路在8号机组的GR002AR柜。至今两套装置共准确捕捉了8次故障，将这8块卡件都进行了及时的更换。避免了由于无法准确更换故障卡件而给机组运行带来不安全因素。由于大量更换了这批可以认为已到使用年限的电源卡件，目前系统电源较稳定，但是该装置仍将继续坚守岗位。
3　结束语
　　实践证明，上述的电源故障首出记忆装置在AL－STOM330MW机组的汽机控制机柜电源系统使用是成功的。弥补了其原设计的不足之处。可以进一步运用到GSE001AR柜和GMA001AR柜，甚至励磁调节柜GEX001AR。