变送器电源设计对机组安全运行的影响

变送器电源设计对机组安全运行的影响

曹瑾轩

（神华亿利能源有限责任公司电厂内蒙古014300）

摘要：随着电力技术现代化水平的不断提高，变送器被广泛应用在测量系统中。通常，对变送器主要重视二次电流、电压回路的研究，而忽视了其供电电源可靠性，从而造成由变送器引起的机组故障不断增加，威胁到机组安全运行。本文将结合实际案例，分析变送器供电电源在测量系统中的重要性。

关键词：变送器；电源设计；机组安全运行；影响

1故障案例

1.1案例一

某厂二期2×1000ＭW机组，每台机组配置2套UPS，每套UPS主路及旁路电源均取自本机组400V保安ＰC段。发变组变送器屏设计由Ａ套UPS单电源供电。3块功率变送器（01CE003Ａ、01CE003Ｂ、01CE003C）电源取自该屏，该功率变送器同时送至ＤＥＨ进行3取中后，输出至机组负荷控制回路及甩负荷逻辑判断。016年８月30日，该厂＃4机Ａ套UPS综合故障报警，自动切至静态旁路。发变组变送器屏电源转接至静态旁路供电，由于静态旁路由保安ＰC4Ａ段供电，市电抗扰动性差。2016年9月9日，4Ａ引风机结束检修工作进行启动时（功率9000kW），6kV4Ａ段母线电压由6.3kV降至5.3kV后回升至6.25kV，导致＃4机Ａ套UPS静态旁路电压波动，造成该套UPS所带负载全部受到影响，发变组变送器屏电压跌落，ＤCS电气画面所有有功、无功、电流等全部变坏点，3块功率变送器测量功率由466ＭW下降至213、59、190ＭW后变坏点，约2s后恢复正常值。ＤＥＨ经3取中输出的功率值（40PEL-PEL）由466ＭW降至190ＭW后变坏点，1s后恢复正常。由图2可知，触发甩负荷条件为：（1）负荷下降速度大于104ＭW/s；（2）当前负荷小于104ＭW；（3）当前负荷大于－26ＭW；（4）发电机出口开关合闸状态。这4个条件构成与门出口。事发当时条件（1）、（3）、（4）已满足，条件（2）由于输入3个功率值均变坏点，因此其功率值被自动强制坏点当前值（190ＭW），避免了触发机组甩负荷。变送器供电电源的扰动，严重威胁了机组的安全运行。

1.2案例二

某厂ＭＩS系统中1块电流变送器损坏。该变送器电源取至UPS电源屏，但该变送器的交流电源Ｎ相全部都是在变送器屏内跨线。更换电流变送器时，解开电流变送器Ｎ线，其后所有变送器全部失电，使得参与协调控制的有功功率变送器失电，造成机组处于协调运行方式下，ＤCS接收到机组运行负荷到零的假信号，机组快速减燃料降负荷，险些造成非停。

2分析及改进措施

2.1二次设备安装质量提升的有效途径

二次设备安装前，首先对线路情况进行考察，检查好设备的运转环境，并对回路实施检查，尤其需要关注防止电压回路开路、电流回路短路等情况的出现。优化变电站施工电气二次设备的安装程序了解变电站电气设备的安装程序，由专业人员审查变电站施工的设计原稿，及早找出问题、尽快解决。变电站施工电气二次设备的采购，必须要因地制宜，保证好设备的质量。保证好二次设备的安装的流程和施工队伍的技术水平，在保障施工进度的同时，注意施工的程序流程和施工的质量。保证在变电站施工过程中，在出现突发情况时，能够及早地拿出解决方案将故障及早解决。同时定期对施工人员进行开展技能培训，用合理的成本控制保障安装的技能素质和安装工作的效率，实现提高变电站电气二次设备安装质量的最终目标。与此同时，加强有关部门的监管力度和相关制度要求也是保证质量的重要手段之一。

2.2加强变电站施工电气二次设备安装质量的措施

一是，严格审查变电站施工电气二次设备的设计图纸，从审查中发现问题、解决问题。二是，重变电站施工电气二次设备的选择，使设备质量得到有效控制。三是，注重二次设备的安装工艺和施工队伍的安装水平，在控制好施工进度的基础上，把握施工工艺，控制施工质量。三是，二次设备的安装工艺和质量的把握与整个施工队伍的专业化水平有着密不可分的联系，在变电站施工电气二次设备施工过程中，在遇到突发问题时，冷静、沉着地想出解决方案。四是，对变电站施工电气二次设备的施工人员进行定期培训，提升安装工艺和施工队伍的施工水平，达到确保变电站施工电气二次设备安装质量的目标。

3推广应用情况及前景

清河发电公司#1机组变送器电源回路改造后，机组连续运行288天，变送器未发生任何缺陷，机组运行稳定，经公司专业技术人员深入探讨，经公司领导审批决定将清河发电公司#7、#8、#9机组变送器电源回路均进行了改造，改造后#7、#8、#9机组运行稳定。

为保证机组变送器的安全运行，专业人员进行机组变送器维护、检修时，需加强对交流电源回路的检查和检修。因此，变送器检定时加强绝缘测试，JJG126-1995《交流电量变换为直流电量电工测量变送器》检定规程规定变送器检定项目包括绝缘电阻测试，即所有输入端对外壳，所有输入端对输出端，各输入端子之间的绝缘测试，因此在变送器检定检修过程中严格按照规程规定做好绝缘电阻测试。

4经济及社会效益情况

4.1经济效益

清河发电公司#1机组（600M级超临界燃煤机组）变送器电源回路改造后，未发生由于变送器电源故障所引起的非计划停机事故，#1机组冷态启动一次需要燃煤约500吨，每吨煤530元，合计26.5万元，需要燃油约15吨，每吨油8000元，合计12万元，所以每次启动机组需要38.5万元。若机组非计划停运1天，按照24小时计算、负荷率按照70%计算、每度电上网电价为0.387元、利润按照30%计算，机组非计划停运一天损失费用0.387*600000*70%*24*30%=117.0288万元。变送器电源回路改造后，机组连续运行288天未发生非停事故，节省资金近155.5288万元。

4.2社会效益

自清河发电公司#1机组变送器电源回路改造后，变送器未发生任何缺陷，机组连续运行288天，机组运行稳定，技术成熟，将此改造方案反馈到东北电力设计院，为国内变送器电源回路的设计奠定了坚实的基础，对中国电力事业的发展具有积极的意义。

5结论

变送器参与了机组重要的逻辑和调节回路，其重要性不言而喻。通过以上案例分析可知，现场变送器电源回路的可靠性直接关系到设备的安全运行，因此提高变送器供电电源可靠性十分必要。变送器供电设计和安装时要充分考虑电源的选取和接线方式。现场技术人员不能忽视电源回路的重要性，在变送器定检中除了误差满足要求外，还需对变送器电源本身及电源回路进行排查，并结合实际进行改造和创新，以提高设备运行的可靠性。

参考文献

[1]JJF875-2005数字式压力计检定规程[S]，北京：中国计量出版社，2005.

[2]刘丽军.压力变送器测量结果的不确定度评定[J]，中国计量，2011（11）：91-92.

[3]费业泰.误差理论与数据处理[M]，北京：机械工业出版社，2005.

[4]吴石林，张玘，误差分析与数据处理[M]，北京：清华大学出版社，2010.