国产CS2024型给煤机控制电源改造的研究与实施

管斐然 李本贤

摘 要：广东珠海金湾发电有限公司#3、4机组给煤机采用的是上海新拓电力设备有限公司生产的CS2024型给煤机。该给煤机动力系统和控制系统使用同一电源（来自锅炉MCC段380VAC）供电，控制系统电源经变压器变为110VAC后使用。本文针对此种电源设计不规范情况，浅析隐患后果，同时对控制系统电源提出整改方案，提高给煤机运行可靠性。结合#4机组整改施工经验，为#3机组下一步改造提供借鉴经验。

关键词：给煤机；控制电源；整改

2014年01月，内蒙古某发电公司 2号机组系统电压故障，照成电厂380V PC段电压降低到300V，使得给煤机控制柜停止工作，导致全炉膛燃料丧失保护动作，触发锅炉MFT，机组跳闸。进一步讨论验证：动力电源380V電压降至310V时，给煤机就地控制器发停运给煤机运行指令；对给煤机变频器单体进行试验时，380V电压降至210V时给煤机变频器低电压保护动作，给煤机停止工作。鉴于此现象在火电机组给煤机系统中存在共性问题，直接威胁到机组的安全运行，本文针对珠海金湾电厂#3、4机组给煤机控制系统及变频器低压穿越能力不足的现象进行了详细分析，并制定了改造方案。

1 目前#3、4机组给煤机控制电源供电方式

珠海金湾发电厂#3、#4机组各配置6台上海新拓电力设备有限公司生产的CS2024型给煤机，其中#4机组给煤机的变频器为投产时配置的AB公司1336F-BRF50型，而#3机组在2012年度大修中把该型号换为外置式的ABB公司ACS510型号变频器。

根据设计分析，给煤机电源回路电源分配设计不够规范，动力系统与控制系统使用同一电源（来自锅炉MCC段），当该电源电压出现异常时，系统（特别是控制系统）电源会受到干扰，可能会造成设备异常动作。

按照目前动力电源与控制电源使用同一电源的接法，当电网电压波动，380VAC输入电源波动下降低至额定值的80%以下（304VAC）时，给煤机控制板将不能稳定工作，有跳闸给煤机的风险，当在运给煤机全部跳闸，延时2S，机组将触发“失去全部燃料”而引起锅炉MFT，机组跳闸。

2 整改方案

方案有两种：第一种是将给煤机动力电源改为UPS供应；第二种是仅更改控制电源为UPS供应，动力电源保持不变。

1）当系统电压故障或急剧波动下降，锅炉MCC段380VAC电压值低于304VAC但高于228VAC时，采用第一、第二种方案均可以保持给煤机运行稳定，避免因给煤机控制系统故障而导致的给煤机跳闸以及机组MFT。

2）当锅炉MCC段380VAC电源电压波动下降小于0.6*额定值（228VAC）时，第二种方案仅能保证给煤机控制系统稳定，而变频器将跳闸，给煤机停运。如果采用第一种方案，可以保证给煤机正常运行，但是此时的低压将引起机组大部分辅机设备不能正常工作，仅保证给煤机的运行对于维持机组运行是远远不够的。同时，目前我厂没有380V交流UPS电源供电，如要进行动力电源改为UPS供应改造，则项目改造相对复杂庞大，耗资巨大。

因此，综合考虑方案的适用性和可行性，第二种方案的接口、施工、维护相较第一种简单，同时也能满足电网对火电机组给煤机低压穿越能力的要求。

本次整改方案采用第二种改造方案，将给煤机控制系统电源与动力电源分开，动力电源供应不变，控制电源从锅炉辅助盘（UPS电源）引出，每台给煤机各自用一个单独的备用开关，分别送到各自的就地控制柜后，加装一个空气隔离开关CB2，然后作为控制电源回路中的T1/T2变压器的输入电源（T1/T2变压器换型改为220VAC输入）。参照原给煤机设定及厂家给定，T1、T2的技术参数选为220VAC输入，120VAC输出，容量为160VA。

同时T1变压器变压后供给继电器回路的保险F1容量为4A，T2变压器变压后供给电源板的保险F2容量为4A，根据变压器前后回路功率容量关系，变压器前的空气隔离开关CB2容量选择为4A的开关。

3 施工步骤

开出工作票，做好安全隔离措施。确认#4机组制粉系统已停运，给煤机控制柜上级电源已断电，电子间锅炉辅助盘的备用电源开关已断电。确认工作区域脚手架已验收合格，可投入使用。准备好相关图纸、资料、备品备件和工器具。

按照下列工序进行施工：

1）在就地控制柜中的空气开关旁确定好位置，打孔，安装一个新的空气开关CB2。

2）把原变压器T1/T2（380VAC→120VAC）拆除，并做好电缆接线标识。

3）安装新的变压器T1/T2（220VAC→120VAC），完成对线、接线工作。

4）从电子间锅炉辅助盘的备用开关处接线，并把电缆沿着电缆桥架拉至就地给煤机控制柜中的空开CB2，完成接线。

5）完成电缆对线，并测绝缘。

6）送上给煤机的动力电源和控制电源，给煤机切就地试运，观察运行情况。

7）做好新加装设备的标识（包括电子间锅炉辅助盘上的开关、控制柜中新加的空开CB2、变压器T1/T2），清理现场，恢复设备防雨防潮措施。

4 结论

2015年10月，珠海金湾发电厂#4机组完成了给煤机控制电源改造项目，给煤机控制电源改为UPS供电，电源来自锅炉辅助盘220VAC出线，项目改造完成后有效提高了给煤机运行的可靠性。项目的顺利施工，为#3机组改造提供了参考，为同类型项目改造提供了借鉴。

参考文献：

[1] 上海发电设备成套设计研究所.CS2024 型给煤机说明书[M].上海：上海发电设备成套设计研究所，2008.

[2] Rockwell 自动化有限公司.1336 PLUUS II 变频器手册[M].美国： Rockwell 自动化有限公司，2010.

作者简介：

管斐然（1985-），男，湖南衡阳人，供职于广东粤电集团珠海金湾发电有限公司设备部，担任热控分部热控一班检修员，高级工；

李本贤（1984-），男，湖北宜昌人，供职于广东粤电集团珠海金湾发电有限公司设备部，担任热控分部热控二班技术员，热能动力工程工程师。