鍋爐電動門盤柜電源及熱機保護改造

1、 鍋爐電動門盤柜電源及熱機保護改造        渾江發(fā)電公司兩臺QFSN-300-2型300MW機組于2021年投入運行，2號發(fā)電機組于2021年末至2021年初先后三次發(fā)生因鍋爐電動門盤柜失電造成鍋爐滅火，機組跳閘大事，給平安生產(chǎn)帶來嚴峻威逼，大事暴露出電動門盤柜電源存在元件質(zhì)量差、回路設計不合理及熱機愛護不配套等問題，經(jīng)專業(yè)人員仔細檢查測試，反復討論試驗，并詢問設計院及設備廠家，對電動門盤柜電源及熱機愛護進行了可行性技術(shù)改造，截止2021年末已運行近一年時間，沒有消失任何故障現(xiàn)象，運行狀態(tài)良好。   

2、;      一、問題剖析        （一）故障大事描述        渾江發(fā)電公司1、2號機組電動門鍋爐盤柜的電源切換裝置由西安航天自動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

3、切換裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖        鍋爐電動門盤柜所帶負荷有爐電動門電源、一次風電動擋板執(zhí)行器電源和油槍掌握柜電源等，共300多路負荷，靠兩路電源供電，一路工作、一路備用，通過電源切換裝置進行自動切換。        鍋爐電動門盤柜電源1取自380V廠用段，空開HF1投入、接觸器C1聯(lián)動投入，處在正常運行狀態(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)動備用狀態(tài)。（詳見附圖2）     

4、   附圖2  電動門盤柜電源一次接線示意圖        電源切換裝置面板上部有4個指示燈，左邊2個分別是電源1“投入”、“工作”指示燈，右邊2個分別電源2“投入”、“工作”指示燈，下面有2個開關(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)為正常運行狀態(tài)。（詳見附圖3）        附圖3  電源切換裝置掌握面板分布圖      

5、60; 2021年10月11日和11月10日先后兩次機組跳閘，大事均發(fā)生在機組正常運行中，鍋爐電動門盤柜電源1跳閘、電源2未聯(lián)動， DCS畫面顯示全部一次風擋板位置反饋變?yōu)閴馁|(zhì)量點，全部給粉機跳閘，MFT動作（跳閘首出：爐膛滅火跳閘），2號機組跳閘。（詳見附圖4）        附圖4  一次風擋板執(zhí)行器失電機組跳閘規(guī)律原理圖        就地檢查鍋爐電動門盤柜發(fā)覺，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

6、），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)場檢查分析確認：HF1在合位、C1跳閘；HF2在合位、C2未聯(lián)動。運行人員手動將HF1切開后，C2聯(lián)動勝利（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)覺明顯故障現(xiàn)象，由于電源切換裝置是一個封閉式掌握箱，故障后已手動切換到另一路運行，無法馬上開箱檢查，利用機組停備機會將裝置打開（詳見附圖1），發(fā)覺電源切換板一管腳虛焊。      

7、;  其次次故障發(fā)生后檢查發(fā)覺接觸器C1運行中特別脫扣，該接觸器為天水213機床電器廠產(chǎn)品CJX4-225F型，經(jīng)測試并且聯(lián)系電源切換裝置廠家確認，故障緣由是由于C1運行中脫扣跳閘，造成電源1丟失，而C2投入的條件是電壓繼電器檢測出電源1失壓（或降低到動作值）、電源2電壓正常。經(jīng)回路檢查發(fā)覺電壓檢測繼電器U1接到了空開HF1與接觸器C1之間，當C1斷開時，由于HF1在投入良好狀態(tài)，U1電壓正常，故C2不動作，不能切換到電源2運行，即在上級電源正常而接觸器本身故障跳閘狀況下，備用電源不能進行自動切換。（詳見附圖5）      

8、  附圖5  電壓切換繼電器愛護接線圖        2021年1月8日的鍋爐滅火大事發(fā)生在鍋爐點火后的升壓過程中，電氣專業(yè)更換接觸器C1后，運行人員按規(guī)定采納瞬間停電法將2號爐電動門盤柜電源2倒至電源1運行時，電源切換裝置顯示正常，切換前后鍋爐電動門盤柜運行正常，但2號爐全部投運的油槍全部退出，鍋爐滅火。大事發(fā)生后，經(jīng)過試驗分析，確認大事緣由為：油槍系統(tǒng)是根據(jù)電源消逝自動跳油燃燒器設計的，而鍋爐電動門盤柜電源切換是按順停切換法設計的。因此，在鍋爐點火后電源切換的瞬間，油槍掌握回路瞬間失電，導致掌握柜內(nèi)由

9、中間繼電器保持的油槍進到位、油角閥開到位信號消逝，觸發(fā)油燃燒器跳閘規(guī)律，油槍退出，入爐燃料中斷，鍋爐滅火。（詳見附圖6）        附圖6  燃油中斷鍋爐滅火規(guī)律圖        （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；  

10、      3、電壓檢測信號取點存在死角，回路設計不合理；        4、工作電源與備用電源組裝在1個封閉式掌握箱內(nèi)，一路運行時，無法對另一路進行檢查維護，設計結(jié)構(gòu)不合理；        5、一次回路元件多，接線簡單，增加了故障幾率；        6、設備廠家技術(shù)封鎖，不供應圖紙資料，沒有技術(shù)培訓；   

11、;     7、一次風擋板關(guān)閉聯(lián)跳給粉機的愛護規(guī)律設計不合理。        8、油槍掌握回路設計不合理，未考慮可能存在的電源切換過程。        二、技術(shù)改造        （一）電動門盤柜電源改造        1、改造的必要性：   

12、60;    （1）電源切換板故障或接觸器本身故障造成運行電源跳閘，備用電源不能牢靠聯(lián)動，造成機組跳閘，回路設計存在嚴峻平安隱患，應進行改造；        （2）主要元件故障頻率高，應進行更換；        （3）300MW機組相同的電動門盤柜電源共計6套（每臺機組爐側(cè)1套，機側(cè)2套），隱患影響面廣，應準時進行改造。        2、改造總體思路：