2#TRT发电机组控制回路改进与优化

华君宪 朱晓琴 李会军

摘 要：在发电机运行过程中，控制回路中的中间继电器的误动、损坏等，会导致发电机联锁跳跳闸事故，引起发电机组非正常停机。为了从根本上解决这个问题，本文针对发电机组跳闸现象，通过对发电机组的跳闸原因进行分析，并结合生产实际，对控制回路进行了改进与优化。

关键词：控制回路；保护跳闸；联锁跳闸；改进与优化

一、概述

TRT是利用高炉冶炼的副产品，高炉炉顶煤气具有的压力能及热能，使煤气通过透平膨胀机做功，将其转化为机械能，再将机械能转化为电能的高炉煤气余压透平发电装置。安钢2#TRT发电机组是安钢2#高炉的配套设施，投产于2005年。2013年随着2#高炉除尘系统湿改干的完成，2#TRT也将装机容量由原来的15MW升级到了18MW，装机容量的提升，不仅提高了发电量，同时为降本增效发挥了巨大的作用。但是，2#TRT在运行过程中，发生了多次无故障显示停机现象，特别是联锁停机点的不可靠，严重影响了发电机组的长周期安全、稳定的运行。

二、无故障显示跳闸事故原因分析：

图1 发电机控制回路

2.1 保护跳闸KA3（如图1所示）：

发电机保护跳闸，是发电机安全运行保护设备的需要，它包括发电机故障跳闸、线路差动动作、励磁通道故障、旋转二极管故障。一旦发电机本身的保护跳闸、联络线差动动作、励磁故障，就会立刻跳发电机并网开关，实现并网站联锁跳闸和励磁故障连跳发电机的作用。KA3是发电机保护动作跳闸继电器，如果KA3发生动作，引起发电机跳闸，同时发电机保护装置、联络线保护和励磁柜都会有相应的跳闸故障记录，并把发电机跳闸信号通过4-20mA电流信号发送给PLC，在PLC上位机上显示发电机故障，而如果事故停机在发电机保护装置中没有跳闸故障告警记录，则可以排除发电机故障跳闸。

2.2 联锁跳闸1KA（如图1所示）：

对发电机跳闸的控制回路进行分析，发电机并网柜断路器可通过开关柜分闸、联锁跳闸、发电机保护跳闸三种方式跳闸。开关柜分闸基本排除人员误动情况，对于发电机保护跳闸，由于没有故障信号故也可以排除，而联锁跳闸分为三种情况：一是水处理连跳，经检查3KA工作正常，如果误动3KA会给PLC显示水处理断路器动作信号；二是仪表跳闸，如果仪表动作会在PLC有故障跳闸记录；三是急停按钮，可以排除人员误动情况。因此联锁跳闸情况也可以基本排除。而发电机不管什么原因分闸都会启动5KA，通过5KA启动4KA，4KA将保护动作信号传给PLC，在PLC上位机上显示电力重故障。

2.3断路器位置显示信号2KA（如图1所示）：

发电机并网柜的断路器位置信号由电气扩展接点2KA发送给PLC，此位置信号编写到PLC程序里参与联锁跳闸，一旦PLC监测不到2KA的信号，则会误认为发电机甩负荷马上通过PLC进行联锁停机。由于2KA为电气扩展点，而2KA的无源常开点给PLC信号，因此正常运行时2KA长时间得电吸合过程中，会受到继电器本身、直流电源、外界振动以及接点阻值的变化，导致发电机并网柜断路器发生误动作跳闸，使发电机事故停机，并且在发电机保护、后台、励磁柜上没有任何故障记录，PLC 故障记录显示并不能明确告知问题出现的根本原因。

由以上分析可知，2KA和3KA的可靠性将是影响发电机组安全稳定运行的决定性因素。尤其是中间继电器2KA，它的无源常开点给PLC，其触点阻值的大小变化都会影响其在PLC 中的作用，主要是因为PLC提供的电源仅为24V ，阻值的变化将使PLC认为断路器分闸，从而造成不必要的停机。

三、控制回路的改进

3.1 控制回路的改进方案

通过分析我们将2KA 、3KA 两个电气触点改为接觸可靠的机械接点。而对于机械接点，相比较于电气触点，不仅接点接触面积大，吸合力大，而且稳定性能高，从而降低了对发电机组安全稳定运行的影响。

3.2 控制回路改进的过程

为了避免由于继电器本身或直流电源以及外界振动、温度的影响造成无故障显示的跳闸，将2KA的电气扩展点改为机械点，在实际改造过程中，端子排中已无断路器的备用机械点，从端子（7，17）中引出断路器常开辅助触点，接至控制回路中的处。避免了由于中间继电器原因使发电机停机。

将用于水处理联锁跳闸的3KA的电气扩展点改为机械点.从水处理站（联络线上级）航空插头（23、33）处引出常闭触点，用机械点代替原电气接点，从仪表柜23CP01，转接机械点，接至（1，153）处作为水处理联锁跳发电机常闭触点，避免了由于中间继电器原因使发电机停机。

将电气与仪表联系的点进行重新核对，看定义是否一致，仪表程序连跳要告知电气与运行人员，这样查找事故会迅速准确。

将有关跳闸的继电器、端子排进行了紧固，检查继电器的工作情况，并对转接的端子排的线号进行了核对，对优化的联锁点的接线进行了包扎与整理，保持电气柜内接线的整洁。

四、改造效果

发电机控制回路的改进，联锁停机点的优化，不仅减少了发电机不必要的停机次数，减小了停机对生产的影响和经济损失，同时也延长了发电机组的使用寿命，为发电机的安全稳定运行创造了更大的效益。

参考文献：

[1]王爱霞，张秀阁，电机学[M].中国电力出版社，2005.

[2]于永洋，杨倚雯，电力系统分析[M].中国电力出版社，2004.3.

作者简介：

华君宪（1981-）男，汉族，河南南阳人，本科，学士，科员，中级工程师，研究方向：发电机运行与维护.