凝结水泵变频运行时异常停运而备泵未联启事故分析

凝结水泵变频运行时异常停运而备泵未联启事故分析

黄朝华

中海油珠海天然气发电有限公司

摘要：对某电厂凝结水泵变频运行时，凝结水泵异常停运但备用泵未联启事故情况，讨论泵联启逻辑，分析了备用泵未联启的原因，最后提出解决处理方法，以供有关同行进行参考。

关键词：变频器、凝结水泵、启动逻辑、事故分析

1、设备简介

发电厂装设两套三菱M701F4型燃气-蒸汽联合循环机组，每套机组采用分轴布置，即一台燃机带一个发电机，一台汽机带一个发电机；每个发电机对应一台变压器，厂用电取至燃机发电机出口，经变压器降压后降为6KV后为机组提供厂用电。同时汽机在中压缸2级跟5级抽汽对周围热用户供热。

每套机组配备两台凝结水泵，每台凝结水泵均按100%容量设置，两台泵互为备用。两台凝结水泵共装设1套变频器装置，变频装置选用施耐德ATV1200-1000-A60。正常运行时选择任意一台凝结水泵变频运行，另一台凝结水泵工频备用。凝结水泵动力电源取至厂用电6KV母线，变频器控制电源取至380V保安段，同时还自带一个蓄电池。正常运行时控制电源由保安段电源供，保安段控制电源故障时，自动转至蓄电池供电。

凝结水泵相关参数如下：

接线如下图所示：

正常运行时，比如M1运行在变频调速状态下，电源开关QF1合闸、KM41真空接触器合闸至变频装置，然后通过“KM42真空接触器”输出至M1电机。此时M2电机处于工频备用状态，KM53合闸、QF2分闸。

2、事故现象及其处理过程

2.1、事故前机组运行参数

#1、#2机组备用，#3、#4机组运行，#3燃机负荷211MW，#4汽机负荷99.2MW，低压供热44.5t/h，低压汽包水位4.7mm，A凝结水泵变频运行，频率29.1HZ，凝汽器水位850mm，低压给水流量400t/h，高压给水流量210t/h，中压给水流量89t/h。

2.2、事故现象

1）#4汽机凝结水泵变频器频率由29.1HZ突变至坏点，电流由16.3A降至0A，凝结水泵母管压力由1.05MPa降至0.77MPa。

2）DCS光字牌报“变频器手动”报警。

3）低压汽包给水调阀开至最大开度，低压给水流量由400t/h将至0，低压汽包水位下降。

4）凝汽器水位缓慢上升。

5）变频器就地控制柜控制面板黑屏，KM41\KM42\KM43刀闸机械指示在合闸位置，但合闸指示灯不亮。

2.3、事故处理过程

1）立即工频启动B凝结水泵，凝结水泵工频启动后，低压汽包水位缓慢上升。

2）派人至就地变频器室检查变频器状态，发现就地变频器PLC控制屏失电黑屏，就地检查变频器刀闸KM41、KN42合闸。

3）通知检修电气、热控人员至就地检查。

3、原因分析

3.1 变频器突然无输出的原因

变频器运行时控制电源出现偶发故障突然掉电，导致变频器PLC掉电。而变频器所有通讯都通过PLC远传至DCS控制系统，所以变频器控制电源掉电后，变频器输出为0，但是变频器故障报警因控制电源掉电而无法通过PLC传至DCS控制系统，导致DCS接受不到变频器故障信号而无法判断变频器运行状态。

3.2备用泵未联启的原因

备用泵联启条件有两个（以A泵运行，B泵备用为例）：1）A泵运行、凝结水泵母管压力低于0.9MPa；2）A凝结水泵停止。以上两个条件只要满足一个同时备用联锁投入，备用泵将联启。但是变频器控制电源掉电后，泵运行信号消失，所以备用把那个联启条件1不满足，即使凝结水泵母管压力低于0.9MPa，泵也不会联启。而变频器控制电源掉电后，变频器故障信号无法传到DCS控制系统，所以A泵故障的信号未触发，备用泵联启条件2不满足，备用泵不会联启。

4、暴露的问题

1）凝泵变频器控制电源掉电后，变频器相关报警未发出。

2）凝泵变频器控制电源掉电后，备用泵联启的两个条件均不能满足，使备用泵不能立即联启，凝结水泵联启逻辑不完善。

3）DCS报警繁多而且报警频繁出现，报警级别未明确等级。

5、结语

本文分析凝结水泵变频运行时异常停运而备用泵未联启的原因，并采取相应的处理措施。最终得到的结论如下：

1）DCS增加变频器控制器电源掉电报警，使运行人员能在第一时间发现问题。

2）备用泵联启条件中增加一条：汽机并网后，若凝结水泵母管压力低于0.9MPa且母管流量低于100t/h，备用泵联启。

3）增加逻辑：变频器掉电后跳开变频运行泵6KV开关。

4）优化DCS报警系统，DCS报警定值设置一定的死区，防止参数在报警值附近波动时频繁报警。

5）低压汽包水位降低时，及时减少高、中压汽包的补水流量，为事故处理争取时间。

6）变频器控制电源增加一路由机组UPS电源供电，通过静态电源切换开关无扰动切换，在一路电源故障消失时，能无扰动快速切换至另一路电源，保证变频器控制电源正常供应。

参考文献：

[1] 刘建国 变频器的控制电路及几种常见故障分析《电气应用》 ，2004,18（6）：18-21

[2] 戴嵘 浅析变频器的选型控制电路常见故障 《贵州电力技术》 ，2007（2）：64—66