凝结水泵变频器一拖二逻辑设计及应用

令达伟

（宁夏大唐国际大坝发电有限责任公司设备工程部热控专业，宁夏 吴忠 751607）

摘 要：重新设计凝泵变频器一拖二逻辑，并应用于凝泵控制系统中，完善了凝泵在工频位、变频位运行时的保护、联锁逻辑。通过逻辑简化程序，凝泵逻辑的COMPOUND由原先的50个高级计算模块简化至29个，处理器负荷率下降。逻辑优化后，使得凝泵的工频、变频控制更加安全稳定，同时降低了能耗，减少了工厂用电量，提高了机组效率和设备的使用寿命，带来了更多的安全和经济效益。

关键词：凝结水泵；变频器；一拖二；逻辑

中图分类号：TM921.51；TH3 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）11-0045-02

为了响应国家节能降耗的要求，我厂于2010-07实施了凝结水泵变频器一拖二式改造，一方面，利用有限的资源将1台变频器运用到2台凝结水泵上；另一方面，通过变频调节凝结水供水量，可以有效降低大型电机耗电量，从而降低我厂的用电量。

我厂DCS使用的是上海Foxboro IA Series系统，运用ICC进行逻辑组态，应用FOXDRAW软件进行构图，报警信号由DO输出继电器送至闪光报警器进行相应报警。

1 问题分析

1台变频器既可以带1号凝泵，也可以通过切换装置（旁路刀闸柜）带2号凝泵，这是一项技术进步，但同时也带来了另一项技术难题，即变频器一拖二逻辑的设计。以往凝泵一拖二逻辑设计由于时间紧、工作量大的原因，设计比较烦琐。每台凝泵的变频、工频保护联锁条件均分别设计，相当于1台凝泵需2套独立的保护、联锁逻辑来满足运行要求，逻辑整个完成后使用了高达50个高级计算模块，这就给处理器（CP）带来了很大负担；同时，一旦设备出现问题，很难快速、准确地在大量的逻辑模块中查清原因，给热控工作带来了很大困扰。为了解决这一问题，应公司领导要求，对凝泵变频一拖二逻辑进行重新设计，目标是使逻辑功能完善、程序语言简化，并对之前逻辑中存在的缺陷进行处理。

2 凝泵变频器一拖二电气控制部分

以1号凝泵为例，QS21和QS22是一柄单刀双掷刀闸，以保证工频位QS22合闸时，QS21必然分闸；而变频位QS21合闸时，QS22也必然分闸。变频位QS21合闸时，利用电气回路电磁锁，闭锁QS41（2号凝泵变频刀闸）无法合闸，从而保证设备安全；在投入变频位运行时，QS21先合，QS1后合；在投入工频运行时，先分QS1，后合QS22。

3 逻辑修改具体内容及分析

依据凝泵一拖二控制方式制订具体控制逻辑，明确需进行修改的逻辑条款、项目，达到不漏项、不重复的目标。下面以1号凝泵逻辑为例进行分析。

3.1 凝泵6 kV开关合闸允许

允许凝泵6 kV开关合闸的条件有以下几点：①QS1刀闸合闸、QS3刀闸未合闸且变频器无故障（投变频时）或QS22刀闸合闸（投工频时）。此条件不仅包括了凝泵变频时所需的刀闸状态，同时包括了工频时必要的刀闸状态，并在变频时做了逻辑闭锁，防止QS1和QS3同时合闸而引起线路故障。②排汽装置液位不低（1 100 mm），二取二。此条件是为了防止凝泵发生气蚀。③1号凝泵出口电动门已关，且再循环阀位大于95%或1号凝结水泵投备用且1号凝泵出口电动门已开。此条件的目的是凝泵通过大循环或者备用投入后出口电动门开启，从而保证在出口流量足够的情况下启动凝泵，同时防止气蚀情况发生。④1号凝泵入口电动门已开。此条件是为了保证凝结水供水系统管道的通畅。

3.2 1号凝泵6 kV开关联锁合闸

在QS22刀闸合闸、1号凝泵非禁操且已投入备用的前提下，以下任意条件都可联启1号凝泵：①2号凝泵6 kV开关保护跳闸。②2号凝泵6 kV开关事故跳闸。在2号凝泵发生保护跳闸、事故跳闸时，立即联启1号凝泵，从而保证凝结水流量，维持除氧器水位。③2号凝泵工频运行60 s（2号凝泵6 kV已合且QS42已合闸）且凝结水母管压力低（定值2.5 MPa），延时1 s。2号凝泵工频位运行时，出力不足会导致凝结水母管压力低，这时需联启备用的1号凝泵，保证水压正常；而当2号泵变频位运行出现水压低时，应通过变频调节水压，不联启备用泵。

3.3 1号凝泵6 kV开关联锁分闸

为了能够正常联启备用泵，将原联锁分闸条件出口电动门关跳泵取消，改为保护跳闸条件。因为联锁条件发生时，无法触发驱动级中的相关布尔量输出，即无法联启备用泵，这是逻辑设计中的缺陷。现通过将其修改为保护条件，从而实现联启备用泵的功能。

3.4 1号凝泵6 kV开关保护分闸

1号凝泵6 kV开关保护分闸有以下几点相或条件：①1号凝泵工频或变频运行延时1 s后，入口门关且未开，延时2 s。②排汽装置液位低（三取二），延时2 s。③QS1刀闸已合且变频器重故障或变频器事故跳闸。④凝泵出口流量低（判断QS22刀闸是否已合进行变参）。1号凝泵工频运行120 s、凝泵再循环流量调节阀开度小于85%、凝泵出口流量（5号低加入口流量、凝泵再循环流量之和）小于460 T/H且3个模拟量均未坏点，延时15 s；1号凝泵变频运行120 s、凝泵再循环流量调节阀开度小于85%、凝泵出口流量（5号低加入口流量、凝泵再循环流量之和）小于200 T/H且3个模拟量均未坏点，延时15 s。⑤1号凝泵工频或变频位运行延时15 s后，1号凝泵出口电动门已关，再延时10 s且未开（原为6 kV断路器联锁分闸条件）。

3.5 除氧器水位调节阀指令闭锁逻辑

除氧器水位调节阀投入自动控制情况下，1号凝泵变频运行时1号凝泵6 kV断路器分闸或2号凝泵变频运行时2号凝泵6 kV断路器分闸，发3 s脉冲，闭锁除氧器水位调节阀阀位指令至相应负荷下的设计开度。

4 凝泵变频器一拖二逻辑优化后的效果

凝泵变频器一拖二逻辑优化后的效果主要有：①整个逻辑优化后，仅使用了29个高级计算模块，既实现了原有变频逻辑的所有控制功能，又降低了处理器（CP）的负荷率；②完善了之前有缺陷的逻辑，凝泵运行时出口门关跳泵后可正常联启备用泵；③通过与运行人员对所有凝泵逻辑进行传动，确认修改后逻辑动作正常，凝泵相关联锁保护逻辑动作正常，未发生误动作现象，凝泵跳闸等报警信号也可正常触发硬光字报警和过程报警。

参考文献

[1]吴学文.高压变频器在火电厂的应用[J].电力设备，2006（06）.

[2]刘吉臻.协调控制与给水全程控制[M].北京：中国电力出版社，1999.

〔编辑：李珏〕