〔摘  要〕某火電廠(chǎng)壓力變送器系統運行中突然發(fā)生了母管壓力快速降低的故障，檢查后確認故障的根本原因為儀用空壓機干燥塔電源設計不合理。提出了將干燥塔電源由單回路改為雙回路，以及干燥塔電源運行信號、壓縮空氣母管壓力信號接入機組 DCS (分布式控制系統)，并顯示在其監控畫(huà)面的整改措施。設備整改效果良好，對同樣設計的同類(lèi)型機組有借鑒作用。

    引言
    發(fā)電廠(chǎng)壓力變送器系統作為儀用控制氣源，是發(fā)電機組氣動(dòng)裝置 ( 開(kāi)關(guān)型及調節型氣動(dòng)閥等 )的操作動(dòng)力。某電廠(chǎng)共配置了 3 臺 L132C—09A型噴油螺桿式儀用空氣壓縮機，以及相應的 3 套干燥塔，作為 2 臺 300 MW 機組公用設備的組成部分。設備和系統正常運行時(shí)，單臺空壓機工作壓力 0.6～ 0.8 MPa，系統供汽母管壓力不低于0.7 MPa。

    1 故障經(jīng)過(guò)
    2018-07-14，該電廠(chǎng)儀用空壓機 A，B 投運中，儀用空壓機 C 熱備用狀態(tài)。11:38，運行人員監盤(pán)發(fā)現 1，2 號機組氣動(dòng)閥操作異常，閥門(mén)不能被正常打開(kāi)、關(guān)閉和調節。檢查就地設備，3 臺儀用空壓機工作正常，但 3 臺儀用空壓機的干燥塔都失電停運，干燥塔入口電磁閥全部斷電自動(dòng)關(guān)閉，壓力變送器供氣母管壓力快速降低。

    現場(chǎng)進(jìn)一步檢查發(fā)現：3 臺儀用空壓機干燥塔的上級電源“空壓機室熱控配電箱”停電，再上級電源“380 V 儀用空壓機 MCC 段”母線(xiàn)失壓。排除空壓機室熱控配電箱及其負荷（空壓機干燥塔等）自身故障，確認故障為儀用空壓機 MCC 段內其他負荷異常引起。將故障點(diǎn)隔離后，對“380 V 儀用空壓機 MCC 段”和“空壓機室熱控配電箱”上電，3 臺儀用空壓機干燥塔恢復供電重新投入，其入口電磁閥得電后也都自動(dòng)打開(kāi)，壓力變送器供氣母管壓力逐漸升高至正常壓力。

    2 故障分析
    2.1 干燥塔電源設計不合理
    3 臺儀用空壓機干燥塔及入口電磁閥控制箱的電源都取自?xún)x用空壓機室熱控配電箱，該配電箱電源為單回路，僅引自 380 V 儀用空壓機 MCC 段，無(wú)備用電源。當儀用空壓機 MCC 段發(fā)生母線(xiàn)失壓故障后，儀用空壓機室熱控配電箱及其負荷 A，B，C 儀用空壓機的干燥塔都斷電停運，干燥塔入口電磁閥也都停電自動(dòng)關(guān)閉，造成壓力變送器供氣母管壓力迅速降低。而此時(shí) 2 臺機組的氣動(dòng)閥因動(dòng)力氣源壓力過(guò)低而不能正常開(kāi)關(guān)和調整，1 號、2 號發(fā)電機組的安全運行受到嚴重威脅。儀用空壓機干燥塔電源接線(xiàn)原始設計如圖 1 所示。

    2.2 干燥塔電源工作狀態(tài)信號回路設計不完善
    在干燥塔電源設備就地，未安裝干燥塔電源工作狀態(tài)遠方監視元件，未設計電源信號遠方監視回路。運行人員不能從集控室監視到干燥塔電源的工作狀態(tài)，當干燥塔電源異常時(shí)，不能及時(shí)發(fā)現并采取相應的處理措施。

    2.3 壓力變送器系統壓力信號回路設計不完善
    在壓力變送器母管就地，未安裝系統壓力測量和數據遠傳元件，未設計系統壓力信號遠方監視回路。集控值班員不能從遠方監視到壓力變送器系統的母管壓力，當系統和母管壓力發(fā)生變化時(shí)，值班員不能立即發(fā)現并迅速采取應對措施，導致設備和系統故障時(shí)間延長(cháng)。

    3 整改措施
    3.1 改進(jìn)干燥塔電源
    3 臺儀用空壓機干燥塔供電方式變更，由單路電源供電改為雙路電源供電，2 路電源相互閉鎖、自動(dòng)切換，提高干燥塔的供電可靠性，具體改進(jìn)方法如下。
      (1) 在 380 V 公用 PC 配電室安裝 1 套雙路電源自動(dòng)切換裝置 (CXMQ2-63/4P 型，配箱體 )，其電源分別引自 380 V 公用 PCA 段和 PCB 段的備用開(kāi)關(guān)間隔，其出線(xiàn)接入儀用空壓機室熱控配電箱的電源進(jìn)線(xiàn)端。此接線(xiàn)方式下，儀用空壓機室熱控配電箱的電源由引自 380 V 儀用空壓機 MCC 段，改為引自雙路電源切換裝置的出線(xiàn)端，供電電源由單回路變?yōu)槟軌蜃詣?dòng)切換的雙回路。

    (2) 3 臺儀用空壓機干燥塔的電源仍都引自?xún)x用空壓機室熱控配電箱，以上接線(xiàn)方式下，每臺儀用空壓機干燥塔也實(shí)現了雙路電源供電 ( 間接方式 )。雙路電源自動(dòng)切換裝置的主要技術(shù)參數：交流輸入和輸出電壓 380/220 V，額定電流 63 A，斷電切換時(shí)間不大于 30 s。雙路電源切換過(guò)程中，儀用空壓機室熱控配電箱及其負荷 ( 干燥塔及入口電磁閥控制箱等 ) 會(huì )短時(shí)斷電停運，電源切換完畢后，干燥塔控制電路重新得電，干燥塔自動(dòng)投入，其入口電磁閥自動(dòng)開(kāi)啟，無(wú)需人員就地重啟設備和進(jìn)行其他操作 ( 干燥塔原始電控設計具有的功能 )。雙路電源切換斷電時(shí)間在 30 s 以?xún)?，機組運行工況允許 3 臺儀用空壓機干燥塔可同時(shí)斷電停運5 ～ 7 min，雙路電源切換時(shí)間能滿(mǎn)足壓力變送器系統正常工作的要求。

    (3) 在 380 V 公用 PCA 段和 PCB 段配電柜處，雙路電源切換裝置對應的電源開(kāi)關(guān)額定電流都選用80A，新敷設雙路電源切換裝置的進(jìn)線(xiàn)、出線(xiàn)電纜（ZR-VV22-4×6 mm2）。

    3.2 完善干燥塔電源工作狀態(tài)信號監視回路
    在雙路電源自動(dòng)切換裝置箱內部安裝 1 只中間繼電器 ( MY4 型，線(xiàn)圈電壓 AC 220 V )，繼電器線(xiàn)圈電源引自雙電源切換裝置的出線(xiàn)端。利用繼電器的常開(kāi)、常閉信號觸點(diǎn)，使雙電源切換裝置的合閘信號 ( 干燥塔帶電工作狀態(tài) )、分閘信號 ( 干燥塔失電停運狀態(tài) ) 進(jìn)入機組DCS 控制系統，并顯示在 DCS 監控畫(huà)面上。敷設雙電源切換裝置的運行狀態(tài)信號 DCS 監視電纜( DJVPVP-3×2×1.0 mm2）。
    3.3 完善壓力變送器系統壓力信號監視回路
    在壓力變送器母管上安裝 1 只信號遠傳壓力變送器 (智能型、數顯式，電源 24 V DC，輸出4 ～ 20 mA DC，量程 0 ～ 1.6 MPa），使壓力變送器的系統壓力信號進(jìn)入機組 DCS 并顯示在其監控畫(huà)面上。敷設壓力變送器母管壓力信號 DCS監視電纜 ( DJVPVP-2×2×1.0 mm2)。改進(jìn)后的儀用空壓機干燥塔電源和 DCS 監控接線(xiàn)如圖 2 所示。

    3.4 全面檢修設備
    將 3 臺儀用空壓機干燥塔逐臺停運，對其本體及電控、熱控元器件進(jìn)行一次全面檢查和保養，消除設備缺陷。

    3.5 整改時(shí)間安排
    因儀用空壓機及其干燥塔為機組公用設備，3臺空壓機及其干燥塔不能同時(shí)斷電停運?？諌簷C干燥塔的電源改進(jìn)及相關(guān)信號監視回路的完善工作，安排在 2 臺機組全部停運期間進(jìn)行。     4 整改效果
    儀用空壓機干燥塔電源改為雙電源后，提高了干燥塔的供電可靠性，避免了因 380 V 儀用空壓機MCC 段母線(xiàn)失壓，3 臺儀用空壓機干燥塔長(cháng)時(shí)間斷電停運，其入口電磁閥持續關(guān)閉，壓力變送器供氣母管壓力下降這一故障的發(fā)生，滿(mǎn)足了干燥塔及其附屬設備穩定工作的要求，保證了壓力變送器供氣母管壓力穩定和現場(chǎng)氣動(dòng)閥的正常動(dòng)作。干燥塔電源信號和壓縮空氣母管壓力信號接入機組 DCS 控制系統后，運行人員能從集控室遠方實(shí)時(shí)監視和掌握 3 臺干燥塔電源工況，以及壓縮空氣母管壓力變化情況，及時(shí)發(fā)現和處理設備異常，縮短設備故障持續時(shí)間，避免故障擴大。儀用空壓機干燥塔電源改進(jìn)，電氣回路設計簡(jiǎn)單合理，運行效果良好，為壓力變送器系統和 2臺機組的安全穩定運行創(chuàng )造了條件。

    5 結束語(yǔ)
    火電廠(chǎng)壓力變送器系統壓力降低后，會(huì )造成汽機和鍋爐就地開(kāi)關(guān)型、調節型氣動(dòng)閥無(wú)法正常開(kāi)
關(guān)、調整，若系統壓力在一定時(shí)間內不能恢復正常，還會(huì )導致發(fā)電機組主設備損壞和機組跳閘。因此，在現場(chǎng)工作中，要從電氣、熱工等方面采取各種措施，確保儀用空壓機及其干燥塔可靠工作，壓力變送器系統壓力穩定，并始終保持在合格范圍內。