ABB励磁系统冷却电源回路优化改造

2012-06-17邱永刚

山东电力技术 2012年1期

邱永刚

（大唐黄岛发电有限责任公司，山东青岛 266500）

0 引言

黄岛发电公司4号机组励磁系统整流桥冷却系统工作电源切换继电器故障，导致全部整流桥冷却电源失去，整流桥冷却系统故障保护动作，励磁系统跳闸，机组联跳。该励磁系统由ABB公司提供。因黄岛发电公司三期发电机励磁系统也采用ABB公司产品，为保证机组安全稳定运行，针对此次事故对其电源回路进行了详细核查，确定是否也存在整流桥冷却器主、备电源切换回路不完善的安全隐患。

1 励磁系统问题

1.1 检查发现的问题

黄岛发电公司5号、6号机组励磁系统均由ABB公司提供，型号为UNITROL5000，整流桥冷却系统与4号机组励磁系统完全一致，工作、备用电源切换继电器输出接点回路也采用两对接点并接后为冷却系统提供电源。

1）励磁系统有5个功率柜，正常运行中有10台冷却风扇运行，冷却电源的总电流为12.7 A，因电源切换继电器1对接点容量不够，采用2对接点并联以提高接点容量，其中1对继电器接点额定容量为10 A。继电器在运行时，如果继电器接点接触电阻不一致，2对触点就会存在分流不均现象，有可能导致其中一回路超过额定电流运行，继而发生回路过热，接点开路，全部电流转移到另一接点上，另一接点也会因过载相继熔断。

2）整流桥冷却系统主、备电源失压切换功能依赖的电压监视继电器也接于电源切换继电器的来电侧（继电器上口），当电源切换继电器故障导致输出电源失去时，不能起到监视电源的作用，备用电源不能自动切换，引起冷却器电源失去。

3）ABB励磁系统两套调节器未完全独立，存在部分公用回路及元器件，如24 V供电系统、开入开出系统等。

1.2 暴露出的问题

冷却系统使用二次继电器接点接通一次电源回路，导致接点容量不足，易烧毁。

冷却系统电源监视回路监测点不能完全反映冷却系统电源掉电情况。

冷却系统电源切换回路须经励磁调节器主机4对开入量、2对开出量、外回路2只电压继电器、2只双位置继电器控制，回路复杂，易出问题。

两套调节器未完全独立，部分公用回路及元器件，在设备运行特别是运行中消缺时，形成安全隐患。

2 针对设计缺陷采取的整改措施

2.1 临时措施

增加设备巡检次数，由原来每天巡检2次，增加为每天巡检3次，增加的1次为晚上值班人员的巡检，特别强调每次巡检时需对切换接点进行测温。

做好测温记录，并对每个测温结果进行对比，观察有无温度变化。

一旦发现温度异常现象，立即手动切换至备用电源工作。

2.2 黄岛发电公司改造方案

取消励磁冷却系统工作/备用电源切换回路，由原工作/备用电源切换后同时供工作风机、备用风机使用方式更改为由工作电源（励磁自用电）供工作风机使用，备用电源（厂用电）供备用风机使用方式。

原电源监视回路作为报警信号保留，以监视备用电源的可靠性。

原K15、K16继电器电源切换输出回路拆除，但保留其他接线（避免修改调节器程序）。回路改造后示意图如图1所示。

图1 黄岛发电公司励磁系统冷却电源回路改造示意图

2.3 ABB公司改造方案

原K15、K16继电器不再直接接通功率柜风机动力电源，改由接点容量更大的K17、K18接触器接通风机动力电源，其中K17、K18接触器分别由原K15、K16继电器控制，将原有的两路电源监视回路由K15、K16继电器上端移至 K17、K18接触器上端，并在电源切换后新增一电源监视点。回路改造后示意图如图2所示。

图2 ABB公司励磁系统冷却电源回路改造硬件示意图

2.4 方案对比

2.4.1 ABB公司励磁冷却回路改造方案存在的问题

新增的电源切换接触器使用了同一控制电源，易发生同时掉电的情况，虽然此24 V电源由双路供电，但这也是ABB励磁的一大弊病。24 V电源稳压装置虽然是双套配置，但两套稳压电源输出并接给调节器及开关量板、部分控制回路供电，当发生任一24 V回路或设备短路故障时，导致两套调节器均无法工作的问题，所以改造工作应注意尽量精简24 V系统，减少故障点。

新增的K17、K18及原有的K15、K16均无互相闭锁硬回路，若输入调节器的继电器动作信号接点接触不良，可能发生两只切换继电器同时动作的情况，导致两路电源短路，引发其他事故。

此方案需修改励磁调节器的程序，需程序修改费用及厂家现场服务费，且程序修改后需做励磁系统全套试验，发电机空转损耗大。

2.4.2 黄岛发电公司改造方案优点

改造后功率柜风机电源回路不再经接点切换，且工作电源及备用电源无短路可能，并分别设有监视回路，确保了风机电源的可靠性。同时，改造尽量精简了该励磁系统24 V控制电源的使用，减少了因24 V系统短路造成励磁系统停机的风险，而且回路改造不需修改调节器程序，不需做励磁系统全套试验，节约了改造资金。