糯扎渡水电站推力外循环油泵启动逻辑优化

李万俊，程 虎

（华能澜沧江水电股份有限公司糯扎渡水电厂，云南 普洱 665005）

0 引言

糯扎渡电厂7～9号机组推力外循环油泵为重要的辅助设备，推力油盆中的油通过油泵强迫循环，再经过推力冷却器进行热交换保证机组推力瓦温、油温在规定范围内。7～9号机组设置2台推力外循环油泵，机组正常运行时启动1台油泵，与另1台互为备用。还应保证推力外循环油泵一直正常运行，以维持机组稳定运行。油泵电机额定功率55 kW，额定电压380 V，额定运行电流102.7 A。

推力外循环油泵作为机组正常运行的重要辅助设备，在机组开机前应正常启动运行，推力外循环油泵能否正常运行，直接影响着机组开机的成功率。为提高机组开机的成功率，保证机组长周期安全稳定运行，由此提出推力外循环油泵启动逻辑优化改造。

1 存在的问题

目前糯扎渡水电厂7～9号机组推力外循环油泵备泵启动条件：①主泵控制方式不在自动位；②主泵软启报故障；③主泵电源不正常。2016-10-11，9号机组开机时推力外循环2号油泵，主接触器不停吸合与断开，油泵无法正常启动，原因为油泵软启控制器开出闭合主接触器接点33、34输出不稳定，造成接触器QC2无法正常保持吸合，导致主泵无法正常运行。但油泵软启控制器接点29、30一直保持常开，所以未报出油泵故障信号，导致备用泵无法启动，监控系统在60 s内未收到推力外循环出口有流信号造成开机失败。

2 推力外循环油泵启动逻辑优化

2.1 方案的提出

原推力油泵出口有流信号直接送监控系统，作为开机流程判断。为避免机组因推力外循环系统异常导致开机不成功，将推力外循环油泵有流信号送至油泵控制柜PLC后，再送至监控系统。有流信号增加到启动备泵的条件中，提高异常情况下推力外循环备泵启动的成功率。

在7～9号机组发电机油泵控制柜中增加两个DC 24 V中间继电器K27、K28，然后分别将推力外循环1号油泵和2号油泵出口总管上流量开关的有流信号送至油泵控制柜 PLC（DI_3:11）、（DI_3:12）中。通过PLC分别输出推力外循环1号油泵有流信号和推力外循环2号油泵有流信号至中间继电器K27、K28的线圈。再分别通过中间继电器K27、K28的一组常闭开关量将推力外循环1号油泵出口总管有流信号、推力外循环2号油泵出口总管有流信号送至监控 LCU A2柜的 XDI8:27:J251、XDI8:28:J252。当开机过程或者机组运行中，PLC收到推力外循环1号油泵或2号油泵出口总管无流开关量信号（DI_3:11、DI_3:12）时，延时30 s启动推力外循环备泵（现开机过程中若监控收到出口总管无流开关量信号，延时60 s将退出开机流程），同时停止主泵运行，有效提高了推力外循环系统运行的可靠性。

2.2 方案论证、确定

上述能满足自动启动推力外循环油泵，当油泵出口无流时启动备泵，同时停止主泵运行。若备泵再无流，则将不再切换，保持备泵运行，若两台泵由于电源消失或软启故障，则能正常切换，不受影响。

2.3 方案实施及工艺要求

（1）在7～9号机组油泵控制柜中安装两个DC24V中间继电器K27、K28。

（2）流量开关信号上送油泵控制柜和监控。

将现地推力外循环1号油泵有流信号和推力外循环2号油泵有流信号分别送至油泵控制柜PLC，再通过油泵控制柜PLC分别将推力外循环1号油泵有流信号和推力外循环2号油泵有流信号送至中间继电器K27、K28的线圈，分别取K27、K28开关的一对常闭节点送至监控LCUA2柜。

（3）PLC程序逻辑优化。

将1、2号流量开关有流信号接入至PLC第3个输入开关量模块备用节点（DI_3:11、DI_3:12），然后通过DO输出开关量模块备用节点（DO_1:7、DO_1:8）至中间继电器K27、K28的A1线圈，参与泵出口有流逻辑判断，自动启动备用油泵，将推力外循环1号油泵有流信号和推力外循环2号油泵有流信号送至监控LCUA2柜（具体逻辑优化如下）。

1)增加推力外循环1号油泵出口无流判断逻辑：

推力外循环油泵投入信号+1号油泵主用+1号油泵出口有流信号未开出，延时30 s，开出1号油泵出口无流信号。

2)增加推力外循环2号油泵出口无流判断逻辑：

推力外循环油泵投入信号+2号油泵主用+2号油泵出口有流信号未开出，延时30 s，开出2号油泵出口无流信号。

3)原推力外循环1号油泵启泵逻辑：

1号油泵主用/（2号油泵主用+2号油泵故障）+推力外循环投入信号+1号油泵不在运行状态+1号油泵无故障，启动1号油泵。

4)优化后推力外循环1号油泵启泵逻辑：

1号油泵主用/2号油泵出口无流/（2号油泵主用+2号油泵故障）+推力外循环投入信号+1号油泵不在运行状态+1号油泵无故障+1号油泵无退出运行信号， 启动1号油泵。

5)原推力外循环1号油泵停泵逻辑：

推力外循环投入复归信号/（推力外循环投入信号+1号油泵故障）/（推力外循环投入信号+2号油泵主用+2号油泵无故障+2号油泵运行信号）+1号油泵运行信号，停止1号油泵。

6)优化后推力外循环1号油泵停泵逻辑见图1、2。

图1 优化后推力外循环1号油泵停泵程序

图2 变量注释表

7)原推力外循环2号油泵启泵逻辑：

2号油泵主用/（1号油泵主用+1号油泵故障）+推力外循环投入信号+2号油泵不在运行状态+2号油泵无故障，启动2号油泵。

8)优化后推力外循环2号油泵启泵逻辑：

2号油泵主用/1号油泵出口无流/（1号油泵主用+1号油泵故障）+推力外循环投入信号+2号油泵不在运行状态+2号油泵无故障+2号油泵无退出运行信号，启动2号油泵。

9)原推力外循环2号油泵停泵逻辑：

推力外循环投入复归信号/（推力外循环投入信号+2号油泵故障）/（推力外循环投入信号+1号油泵主用+1号油泵无故障+1号油泵运行信号）+2号油泵运行信号，停止2号油泵。

10)优化后推力外循环2号油泵停泵逻辑见图3。

图3 优化后推力外循环2号油泵停泵程序

2.4 改造验证

推力外循环油泵启动逻辑优化改造完成后均要进行模拟试验，记录试验结果。具体试验步骤可按如下进行：

（1）将现场流量开关接线及PLC程序修改完成后，油泵控制柜上电。

（2）解除1号泵出口流量开关有流信号端子，模拟“1号泵为主用”，模拟监控自动启动推力外循环油泵，检验延时30 s后PLC是否会自动停止1号油泵并启动2号油泵，再解除2号泵出口流量开关有流信号端子，检验2号油泵是否能保持正常运行不再切回1号油泵运行。

（3）模拟1号泵送出有流信号，检验是否1号泵不再启动并继续保持2号油泵正常运行，解除模拟1号泵有流信号，模拟2号油泵故障，是否能自动切回1号油泵正常运行。

（4）恢复1号泵出口流量开关有流信号端子，解除2号泵出口流量开关有流信号端子，模拟“2号泵为主用”，模拟监控自动启动推力外循环油泵，检验延时30 s后PLC是否会自动停止2号油泵并启动1号油泵，再解除1号泵出口流量开关有流信号端子，检验是否1号油泵保持正常运行不再切回2号油泵运行。

（5）模拟2号泵送出有流信号，检验是否2号泵不再启动并继续保持1号油泵正常运行，解除模拟2号泵有流信号，模拟1号油泵故障，检验是否会自动切回2号油泵正常运行。

（6）试验完毕后，对照图纸恢复所有接线。

3 结论

糯扎渡电站7～9号机组推力外循环油泵启动逻辑优化改造的完成，进一步提高了全厂自动化控制水平，为“无人值班、少人值班”的实现奠定了坚实的基础。此外，通过将推力外循环油流信号作为油泵备泵启动的重要条件，不仅提高了推力外循环系统的运行可靠性，而且提高了机组开停机成功率和运行中的安全性，为机组的长周期安全稳定运行提供了保障，也为今后同类型电站推力外循环系统的控制逻辑设计起到了一定的参考作用。

[1]NB/T 35035-2014水力发电厂水力机械辅助设备系统设计技术规定[S].北京：中国电力出版社，2015.

[2]国家能源局.NB/T 35004-2013水力发电厂自动化设计技术规范[S]，2013.