600MW机组柴油发电机控制回路常见故障分析及对策

张浪

摘要：某600MW火力发电机组配置的柴油发电机组自2008年投运后出现启动异常、转速控制不稳定、出口开关不合闸等异常现象，严重影响柴油发电机组的安全可靠运行，本文针对柴油发电机组控制回路出现的故障现象，仔细分析原因，并将解决方案及过程进行总结。

关键词：柴油发电机 控制回路 故障 对策

1前言

柴油发电机组是为大型发电单元机组配置的交流事故保安电源。当电网或者发电机组事故导致厂用电失去时，它可以在瞬间启动为保安段供电，为机组提供安全停机的交流电源，保护发电厂重要设备，提供事故照明，为辅助设备提供电源，满足机组启动运行的要求。

图中ATS1和ATS2均为ASCO准同期切换开关。

2、柴油发电机组控制部分

柴油发电机组包括柴油机、发电机、控制系统、开关柜、通风系统等。

控制系统：

一、本体控制柜：核心为Deepsea 5220 自动控制器，包括自动检测、控制、保护装置。

1、可以实时检测油机的工作状态，包括机油压力、燃油油位、水温、转速、电池电压、三相电压等。

2、可以控制柴油发电机的启动运转和停机，具有并机功能，

3、具有自动保护功能。当油机有故障时会发出告警信号，严重时自动停止油机的运行。

二、开关柜

PLC、电压变送器、电流变送器、自动同期装置 、出口开关等

三、通風系统

柴油发电机启动后通风系统工作，为柴油发电机提供新空气，将废气排出。

3、柴油发电机控制过程说明

3.1、柴油发电机有三种启动/停止方式，分别为：

3.1.1集控室硬手操启动（该方式启动后只能通过就地控制柜复位停止按钮停止柴油发电机）;

3.1.2 就地操作屏手动启动;

就地操作屏5220控制器选择手动模式，出口开关柜操作面板手动/自动选择手动位置，在就地操作屏5220控制器上手动启动柴油发电机组，待机组电压，频率达到额定值后且无故障，在出口开关柜面板上按下合闸按钮，断路器合闸。机组运行5—10分钟后先分闸再停机。

3.1.3  配电室ASCO开关处启动（见图一中AST开关 含手动启动、保安段失压通过ASCO联锁启动）。

a、机组操作屏5220控制器和出口开关柜状态均在自动模式。

b、 保安A段或B段之一或同时失电PLC延时确认后，输出机组启动命令。

c、 DCS室发启动命令时PLC延时确认后，输出机组启动命令。

d、 机组控制屏5220接受启动命令确认后，正常启动并输出运行信号。

e、PLC输出合闸命令需要确认以下条件;5220控制器在自动模式，收到机组运行信号，无机组故障，无逆功信号，机组未合闸辅助触点信号。满足以上条件PLC输出合闸命令开关合闸

3.2 返回操作;

在确认需要停止柴油发电机组时，在出口开关柜面板上按下停止发动机按钮。机组会自动分闸再运行几分钟后停止柴油发电机。

4、柴油发电机控制回路故障及分析

4.1、柴油发电机空载试验，启动后出口DG开关不自动合闸

4.1.1、3号机DCS画面显示柴油发电机运行状态和出口开关状态正常，画面上柴油发电机和DG开关状态同时改变，但就地观察，柴油发电机正常运行后，出口开关不动作，与DCS核对信号，发现组态时将两个设备状态用同一个点表示。

4.1.2、将状态信号正确配置后，出口开关状态在DCS画面和就地状态是一致的。但其仍无法正常动作。

4.1.3、继续检查，3号柴油发电机启动后，出口DG开关指令来自开关柜PLC输出指令，但PLC输出信号不动作，查看PLC程序，发现 PLC程序被加密，PLC输入输出信号的逻辑关系无从得知，图纸与实际接线也不完全相符。 同时Deepsea 5220 自动控制器内逻辑组态也无法得知。因此必须得到Deepsea 5220 自动控制器与开关柜PLC彼此之间信号的逻辑关系。

4.1.4、分析出口开关动作的条件：只要柴油发电机运行信号正常，无机组故障，无逆功信号，机组未合闸辅助触点信号正常，就可以启动出口开关合闸。

4.2、柴油发电机启动后，转速不稳定或转速偏低

4.2.1、在柴油发电机启动后，正常情况下，发电机转速为1500转/min，一般允许有±10转的偏差。

4.2.2、出现转速波动大或转速偏低，调节开关柜上的转速控制旋钮（多圈电位器），效果并不好。

4.2.3、与转速相关的设备包括转速探头、开关柜上的转速控制旋钮、开关柜内的界面卡、柴油发电机本体上的转速控制板。

4.2.4、逐步检查以上各个部件，在更换转速控制旋钮后，转速波动的现象消失;转速偏低现象在更换转速控制旋钮不起作用的情况下，将本体上的转速控制板进行微调，直到转速稳定在1500转/min。

4.2.5、从以上工作分析，故障点明显在转速控制旋钮上，可能与其质量有关。

5、解决策略和具体方法

5.1、柴油发电机空载试验，启动后出口DG开关不自动合闸现象解决方法：

1、发电机运行信号接至控制柜K13继电器（机组运行）。

2、柴油发电机运行信号K13继电器输出接点启动出口开关合闸继电器K39。3、出口开关（DG）信号从开关柜K19继电器（DG开关动作状态监视继电器）送出，可以反映DG开关的真实状态。

联系运行试转柴油发电机，联启正常，出口开关动作正常，就地及DCS状态正常。

5.2、柴油发电机启动后，转速不稳定或转速偏低现象解决方法：

1、转速不稳定，更换开关柜调速旋钮就行  。

2、转速偏低时更换开关柜调速旋钮，先将界面卡接线互倒，还不行的话，就将本体转速控制板的电位器进行调整。

6、总结

通过对柴油发电机控制回路出现的异常现象进行分析判断，并逐步消除，保证了柴油发电机的可靠稳定的运行，为机组的安全运行提供了有力的保障。