地坑液位热控回路改造

（国电长源荆州热电有限公司，荆州 434000）

0 引言

在火电厂机组中，为了使这些地坑液位能够维持在正常范围内，现场通常采用了液位自动控制系统来控制排水电泵的启停从而实现液位控制。然而现实中，地坑液位自动控制系统往往因为热控回路故障而经常失灵。

国电长源荆州热电有限公司地坑液位热控回路采用的是将不锈钢浮球液位开关采集的地坑液位高、低开关量信号直接送至电气就地排水泵控制柜，再由电气控制回路控制排水泵启停。而液位开关长期带220 V交流电，加上地坑就地环境恶劣，空气潮湿极易漏电，造成开关控制回路短路损坏，使排水泵自启停功能紊乱，可能引起地坑漫水、泵干抽至烧坏、设备漏电等故障，影响安全生产。因此，如何保证地坑液位热控回路安全可靠运行是我们急需解决的问题。

1 故障原因分析

为了解决地坑液位热控回路问题，对故障原因进行了分析。（1）不锈钢浮球液位开关接线柱需要长时间带220 V交流电，功率高、电流大，易造成开关（干簧管继电器）损坏，因此该控制开关更适用于低压环境。（2）地坑环境恶劣，空气潮湿，极易造成开关控制回路短路。（3）零米层清洁污水乱排放，从铁格栅进入地坑淋到开关，造成开关损坏。已经通过增加防雨罩处理，但问题还是得不到解决。经过综合分析，确定地坑液位自动控制经常失灵的原因为在恶劣潮湿环境下，液位开关长时间带220 V交流电极易损坏[1]。

2 解决方案

2.1 第一次改造方案

经分析我们对地坑液位热控回路进行了第一次改造，将液位开关与电气220 V交流电用继电器隔离，即将电气控制柜直接送至液位开关的220 V交流电改为由回路控制的24 V直流电，再将220 V交流电经由液位开关控制的继电器接点送至电气回路控制启停泵，避免电流大烧坏开关导致自动启停泵故障。改造后的地坑液位热控回路如图1所示。

图1 改造后的地坑液位热控回路

根据改造后的原理图，组装控制回路并安装到箱子内（如图2所示），固定牢靠。排线布置讲究工艺标准，防水防震防漏电。然后将新增的控制箱安装到电气控制箱旁边，要求安装规范安全及美观，方便布线及检修维护。

图2 控制回路布置

地坑液位的热控回路由AC220 V控制改为DC24 V控制，控制设备损坏率大大降低，地坑排水泵依靠热控系统自动启停进行排水，地坑液位实现了自动控制。既减轻了运行人员的劳动强度，又排除了一个导致液位开关、排水泵烧坏的隐患，减少了检修维护成本[2]。同时也排除了一个可能导致人身伤害事故的隐患，其可靠性、安全性和经济性都进一步提高。

2.2 第二次改造方案

在地坑液位热控回路第一次改造完成以后，很长一段时间内，地坑液位很好的实现了自动控制，故障率大大降低，然而随着时间的推移，我们发现浮球液位开关还是存在一些问题，导致液位自动控制失灵。由于地坑中积蓄有较深的淤泥，地坑中水体浑浊，插入地坑中的液位开关测量杆及其上浮球极易被淤泥裹附，致使浮球不能正常滑动，或者使测量杆的液位传导部件损坏，导致地坑液位高、低信号不能正常发出，排水泵自启停故障。同时地坑液位测量元件安装环境局促，而元件长达5 m以上，每次检修难度大，耗时长。针对这种问题，我们决定对地坑液位热控回路进行第二次改造，考虑将液位开关换型或采用更好的控制方式。

通过对循泵地坑液位控制现有设备及现场实际情况进行考察，我们决定利用现有地坑液位变送器，新增一台智能数字显示表，将变送器输出的4～20 mA模拟量信号引入智能数字显示表，由智能数字显示表进行内部比较后输出开关量信号，再引入电气排水泵控制箱，进行启停泵的自动控制。接线原理如图3所示。

图3 接线原理

根据提供的设备及材料，将智能数字显示表安装到箱子内，再将箱体固定至电气控制箱旁边。要求安装规范安全及美观，方便布线及检修维护。智能数字显示表安装如图4所示。

图4 智能数字显示表安装

第二次地坑液位热控回路改造，取消了浮球液位开关，将已有的地坑液位模拟量信号引入智能数字显示表，通过设定液位高低限值，由智能数字显示表内部比较输出液位高、低开关量信号入AC220 V电气控制回路去控制泵的启停。液位取信元件采用了更为可靠的液位变送器，液位高、低信号有了处于良好温湿度环境的智能数字显示表的隔离，设备故障率大大降低，设备检修和运行维护量得到极大降低，设备安全性能得到极大提高。自本套热控设备投运以来，未发生因热工设备导致的排水泵自启停故障，自然也杜绝了因热控原因引起的地坑漫水、泵干抽至烧坏等故障。而且，由于安装了带现场显示功能的智能数字显示表，工作人员可实时对地坑液位进行监控，方便了运行维护及检修[3]。

3 结束语

通过两次地坑液位热控回路改造后，目前凝汽器地坑、循泵房地坑、定排坑等多个地坑液位热控回路都已采用智能数字显示表接入变送器液位信号的方式，实现了地坑液位的自动控制，设备故障率大大降低。工作人员不仅可以在就地实时对地坑液位进行监控，还可以根据实际需要，对排水泵启停的高低限液位值进行修改，极大地方便了运行维护及检修。