燃机EMCC段问题分析及解决办法

燃机EMCC段问题分析及解决办法

邓兴强

浙江大唐国际绍兴江滨热电有限责任公司  浙江省 绍兴市312000

一、前言：

某电厂机二台机组均为三菱M701F4型燃—蒸汽联合循环供热机组，每台机组配置由一台燃汽轮机、一台余热锅炉、一台蒸汽轮机、一台发电机组组成。发电机为东方电机有限公司和日本三菱公司联合制造的QFR--480--2--21.5型三相交流隐极式同步发电机，采用全氢冷的冷却方式，即定子绕组、定子铁芯氢处冷，转子径向氢内冷结构。

二套机组各设一套控制中心，其中每套控制中心包括燃机EMCC一段。分别采用主厂房380VPC  A、B段、主厂房事故保安段三路电源供电方式为此工作段提供电源，三路电源采用PLC顺序控制实现电源正常切换。三路主电源开关采用的是伊顿IZM开关配置的成套开关柜。

二台机组分别于2013年3、9月投入商业运行。

燃机EMCC段设备的各类负荷 如下图所示：

三路电源布置图：

二、燃机EMCC段存在的问题及带来的危害：

燃机EMCC这种接线方式，至运行以来出现过，因电源主开关故障问题（原设备电源开关本体问题不能合备用电源，合第二、三路开关的条件是，PLC检测到工作开关断开，母线失电后才允许合第二路电源）造成了母线失电。当主开关故障时不能正常切换到另二路开关造成母线全部停电，母线上所有负荷不能正常备用情况。

另外当燃机EMCC段需要检修工作时，EMCC段所带的重要系统如密封油系统、顶轴油系统、燃机罩壳排风系统、润滑油排风系统、FG单元排风系统、密封油排风系统等均不能正常实现备用，需要系统全部停用，才能安排EMCC段检修工作。

当燃机EMCC段任一电源（开关本身问题 ）故障，会造成EMCC段线母线失电，各类备用负荷 在同一段上无法正常启动，将导致机组跳闸、设备损坏、氢气爆炸等重大设备事故隐患。

总结燃机EMCC段异常情况，分析设备存在问题如下：

（一）、燃机EMCC段三个进线电源存在的问题

1、燃机EMCC三路电源主开关切换采用进线1、进线2及进线3开关依次优先供电方式提供电源切换，但是开关切换逻辑中未考虑切换过程中开关机械故障，开关不能合闸。PLC提供开关合闸信号为长合闸信号，靠合闸后PLC合闸指令消失执行下一道命令。这种逻辑当开关机械故障情况下，PLC长指令长时间发时，就会使开关合闸线圈烧毁。EMCC主开关切换过程中已经出现过多次这种现象。

2、进线开关3的合闸电气闭锁回路中采用了进线开关1和进线开关2的辅助接点经扩展继电器常闭接点，进线开关2的合闸电气闭锁回路中采用了进线开关3辅助接点经扩展继电器常闭接点和进线开关3的辅助接点，使用开关辅助接点的回路存在备用开关故障检修时EMCC失去切换功能。

（二）、燃机EMCC段存在问题

1、两台机组燃机EMCC事故保安段存在重要设备供电电源设置在一段上，一旦该段电源失电将无法启动机组重要负荷（各类油系统），从而导致机组跳闸。

2、燃机EMCC段这种重要负荷同在一段上存在隐患，当出现母线因各类原因断电时（无法及时重合闸），造成机组重要系统备用负荷无法启动。如密封油系统、顶轴油系统、燃机罩壳排风系统、润滑油排风系统、FG单元排风系统、密封油排风系统等。这此系统无法启动会造成发电机漏氢爆炸、发电机机顶轴油系统无法启动使大轴弯曲变型等事故。

三、燃机EMCC段现存在的问题解决方案：

（一）、对燃机EMCC段三个进线开关逻辑切换及回路问题处理：

1、对PLC逻辑进行优化处理，由PLC判断进线开关是否合闸成功，通过开关辅助接点做到PLC逻辑中，合闸指令使用脉冲指令，发出开关合闸信号后3秒以内未收到开关反馈接点，判断本开关故障，停止发本开关合闸指令，进入下一备用开关合闸程序。

2、在进线2和进线3电气闭锁回路中采用开关辅助接点经扩展继电器的常闭接点，取代原回路中的开关接点。

（二）、燃机EMCC段存在问题处理

通过把部分负荷移位，把原有EMCC段一部分备用负荷变更到另一电源供电回路上，这样当原有燃机EMCC段因故障母线失电后，可以启动另一母线上的备用负荷 ，这样就能保障机组重要负荷（备用设备）能正常启动，从而保证了机组设备的安全，有效的消除事故隐患。

具体方案如下：

在机组原厂用事故保安段旁增加一面配电柜，新增配电柜内电源取自机事故保安段母线。将原燃机EMCC段部分负荷 （备用负荷 ）移至到新增加的配电柜内，用以实现各系统一用一备，负荷实现分段控制。需要移到新配电柜的负荷如下：B密封油泵 、B控制油、B顶轴油泵、B罩壳风机、B润滑油排烟风机、B密封油排烟风机。 将上述六个负荷 原电缆拆除不用（包括动力电缆和控制电缆），需要在原EMCC段对应间隔上拆除相应电缆、在TCS柜上拆除对应负荷控制电缆、在就地电机上拆除对应动力电缆。对以上这六个负荷重新敷设动力和控制电缆至新的控制柜和末端设备，并重新进行接线调试。   

四、燃机EMCC段问题处理后效果

1、燃机EMCC三路主开关设计控制方式及逻辑存在缺陷。通过对问题进行分析，电气程控专业工程师对三路电源PLC逻辑和设备控制模式进行了优化处理，使得三路电源在任何工况下（包括开关故障的情况下）都能正常进行切换，此问题已正常解决，变更后的逻辑运行良好，三路电源能可靠切换。

2、燃机EMCC段这种重要负荷同在一段上存在隐患问题 ，已完成对1、2号机燃机EMCC段部分负荷移位技术改造。把重要负荷：密封油泵、顶轴油泵、燃机罩壳排风机、润滑油排风机、FG单元排风机、密封油排机六个负荷对应的A电机保持在原EMCC段原位位不动，对应的这六个负荷B电机进行移位，移位至另一个新加装的配电柜实现操控，新的配电柜电源取自对应机组的厂用保安段。实现了重要负荷互为备用问题，解决了系统存在的缺陷 ，并与原有TCS系统对接，实现原有控制功能。

五、结束语

某厂燃机EMCC段存在的问题，通过专业技术人员的分析处理和相关技术改造，已把原有的问题全部解决完成，现系统运行稳定，有效的保证了设备和机组运行安全，消除了此系统存在的隐患。

通过EMCC段改造，提高机组设备的安全可靠性，避免因此导致的机组非停的发生，其经济效益、安全效益巨大。

                      浙江大唐国际绍兴江滨热电

                                          邓兴强