磁翻板液位計在水電站推力油外循環控制邏輯問題及改進中的應用
日期：2019-06-01 來源： 作者：
摘 要：某電廠推力外循環冷卻油泵在機組運行期間，存在油槽油位過低誤報警、兩臺推力油泵同時運行的缺陷，可能會導致推力油泵停泵的風險。為此，根據現場運行工況，對推力油控制程序中判斷邏輯進行修改完善，修改后，經過長期運行檢驗，推力油泵運行正常，達到預定的效果。修改后的控制邏輯對于類似兩臺推力油泵控制的設計具有一定的借鑒意義。
引言
某電廠推力油冷卻設計為推力油外循環冷卻運行方式，其工作原理是用泵將推力油槽的熱油抽出來，通過外面的冷卻水管冷卻，再將冷油送回推力油槽，降低推力瓦與油槽的溫度。在實際運行中，推力油外循環系統運行存在以下問題 ：
（1）推力油槽油位過低停推力外循環泵的邏輯為推力油槽油位過低開關量信號到達后，延遲 5s 停推力外循環泵。推力油槽油位過低信號由磁翻板液位計上的磁開關報出，當油位到達磁開關附近時，磁開關動作開出相應的報警信號。目前，機組運行期間，磁開關存在頻繁報警或動作不符合現場實際的情況，如果推力油槽液位過低信號誤報警，運行機組推力油外循環泵停泵，將導致推力瓦得不到及時冷卻，可能損壞推力瓦。
（2）推力油槽油位過低停推力外循環油泵的邏輯為 ：機組 LCU 根據模擬量判斷后開出的推力油槽油位過低信號與油槽油位磁開關過低信號同時到達后，延時 5s 停推力外循環泵。在機組運行期間，推力油槽油位測量值波動較大，容易出現機組 LCU 短時（zui長時間 7s 左右）開出推力油槽油位過低信號的情況，若此時油槽油位磁開關過低信號也到達，則會停止推力油外循環油泵，將導致推力瓦得不到及時冷卻，可能損壞推力瓦。
（3）推力外循環泵定期輪換后，兩臺泵存在同時運行現象。經現場檢查分析，發現 2017 年 8 月 6 日推力外循環 1 號泵故障，2 號泵變為主用，而在 1 號泵故障處理完成后，通過切除 2 號泵，切換至 1 號泵運行，此時主備未輪換，1 號泵作為備用泵一直運行。在輪換周期（10 天）到達后，1 號泵輪換為主用泵運行，而1 號泵運行周期到達后，又啟動了 2 號泵，導致兩臺泵同時運行。
1 檢查過程及優化思路
利用機組 C 修期間，對磁開關進行試驗檢查，發現磁開關易誤動，CCS 上頻繁報警，易導致油槽油位過低停推力油泵 ；對推力油泵邏輯切換試驗時，發現盤柜上控制把手未參與邏輯判斷，導致兩臺油泵一直頻繁切換運行。鑒于以上現象，提出了以下幾條優化建議 ：
（1）由于磁開關的可靠性較差，在推力油槽油位過低（開關量）信號回路中增加推力油槽油位模擬量信號，增加后的推力油槽油位過低邏輯為推力油槽油位過低（開關量）且模擬量信號同時到達后，延時 5s 停推力油外循環泵。
（2）根據現場實際工況，為了防止油位波動造成推力油外循環泵誤停泵，提高設備可靠性，將機組 LCU開出推力油槽油位過低信號增加 10s 延時。
（3）在推力油邏輯控制程序段中將 1 號、2 號泵自動切換把手節點增加至主備切換邏輯和泵運行計時中，即主用泵切除后，切換主備狀態，泵運行不計時。
2 優化實施步驟
2.1 優化措施 1
2.1.1 增加推力油槽油位過低信號電纜
（1）投入使用機組 LCU A2 柜至高壓油及推力外循環控制柜的電纜備用芯，測試芯線正確、絕緣合格 ；
（2）將 2 號繼電器插箱內的 R23 繼電器的撥碼開關由 0100 設置為 1000，即將 R23 繼電器由順控開出設置為直接開出 ；
（3）在高壓油及推力外循環控制柜內增加一根電纜，增加推力油槽油位過低模擬量信號至高壓油 PLC，作為程序內停止推力外循環泵的判斷條件使用。
2.1.2 修改機組 LCU 程序
（* 推力油槽油位過低 *）
IF DUMMY.AI_VALUE[19]< 149 THEN
OUT[55] ：=-1 ；
ELSE
OUT[55] ：=0 ；
END_IF ；
優化內容 ：增加推力油槽油位過低模擬量判斷，當油槽油位小于定值 149mm 時，開出油槽油位過低信號。
2.1.3 修改高壓油及推力外循環控制屏內 PLC 程序
圖 1 為增加變量 VLow_level_thrust_oil_tank_AI 即推力軸承油箱過低液位模擬量停泵信號 ；從左到右分別是液位開關量、模擬量同時到達后，延時 5s推力外循環泵停止運行。
2.2 優化措施 2
修改機組 LCU 程序如下 ：
（* 推力油槽油位過低 *）
TLYWGD（IN ：=DUMMY.AI_VALUE[19]<149，
PT ：=T#10S）；
IF TLYWGD.Q THEN
OUT[55] ：=-1 ；
ELSE
OUT[55] ：=0 ；
END_IF ；
優 化 內 容 ：增 加 類 型 為 TON 的 延 時 功 能 塊TLYWGD，增加機組的推力油槽油位模擬量低于 149后延時 10s 再開出推力油槽油位過低信號至推力外循環控制柜。
2.3 優化措施 3
推力油外循環及高壓油控制系統 PLC 程序修改。
圖 2 為增加 1 號、2 號泵非自動時，從左到右分別是泵電源正常、泵非自動位置、泵故障、泵運行無反饋延時1s 后，切換主備的功能；圖 3 為增加 1 號、2 號泵非自動，從左到右分別為主泵自動選擇、泵運行、泵非自動、延時 240h、輪換時間，泵運行不計時。
3 結束語
本文介紹了某電廠推力油系統在日常運行中的隱患，并提出了以下改進措施 ：
（1）通過增加模擬量信號，修改 PLC 程序后，當模擬量信號未到達，僅推力油槽油位過低信號到達，推力外循環泵不停泵；當油位開關量和模擬量同時到達后，延時 5s，推力外循環泵停止運行，降低了推力油槽油位過低信號誤報警，導致停泵的風險。
（2）根據現場實際運行工況，將推力油槽油位模擬量低于 149 后延時 10s，再開出推力油位過低信號，防止機組在運行過程中，因推力油槽油位測量值波動較大，開出信號，導致停推力外循環泵。
（3）修改推力油外循環及高壓油控制系統 PLC 程序，增加 1 號、2 號泵非自動時，切換主備的功能，泵運行不計時，防止兩臺推力油泵同時運行，有效提高了泵運行工況。
經以上優化措施后，提升了某電廠推力油系統穩定運行的可靠性，也提高了機組開停機成功率，為機組長周期的安全運行提供保障。
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