火力发电厂重要辅机油站电源可靠性分析与改造

1 引 言

火力发电厂中重要的辅机较多，如：汽动给水泵、凝结水泵、闭式冷却水泵、循环水泵、引风机、送风机、一次风机、磨煤机等设备。其中凝结水泵、闭式冷却水泵、循环水泵等设备故障跳闸，将导致备用设备联启；而汽动给水泵、引风机、送风机、一次风机、磨煤机等设备故障跳闸，将导致机组 RB 动作降负荷，如动作不成功将导致机组跳闸。在这些重要辅机中带油站的有汽动给水泵、引风机、送风机、一次风机、磨煤机，油站故障将直接导致相关辅机的停运，影响到机组的负荷及安全运行。重要辅机油站的安全、可靠运行均受到各火力发电厂的高度重视，传统的油站设计经常导致故障时油泵停运，辅机跳闸，机组 RB 动作，还有可能导致机组跳闸，已经不能满足设备的可靠性要求。

2 重要辅机油站电源的现状

送风机、引风机、一次风机及磨煤机油站电源的传统设计均有两路电源，两路电源分别取自保安段或锅炉MCC段，交叉配置，互为备用；每台辅机油站有两台油泵及油站加热器，电源均取自就地控制箱内双电源切换装置下口小母线上，具体接线见图 1。当一台油泵故障跳闸时，油站电源系统正常，低油压联启备用油泵，保证辅机正常运行；当油站的工作电源故障时，双投开关自动切换到另一路电源供电，低油压联启备用油泵，也能够保证辅机的正常运行。

存在的风险分析：

（1）油站两路电源不能实现无扰切换，在工作电源失电切换过程中，有瞬间失电现象，将导致油泵瞬间停运后低油压联启备用泵。

（2）油站加热器电源从双电源切换装置下口取，加热器在实际运行中故障的机率较高，经常发生接地现象。一旦发生开关拒动，将导致油站控制箱电源全停，2台油泵停运，辅机跳闸。

（3）2 台油泵、加热器控制回路及热控电源共用一路控制电源，控制回路见图 2。控制箱内发生控制回路接地、短路造成控制电源开关 QM5 跳闸或回路松动、断线故障等故障时，控制电源失电将导致两台油泵全停，辅机跳闸。

（4）油站就地控制箱设有控制方式选择开关 SA1，可将油泵及加热器的控制方式切至远方或就地控制，但在切换过程中将导致控制电源失电。设备运行中，如人为进行远方、就地切换或误碰时，将导致两台油泵全停，辅机跳闸。

（5）控制箱体积较小，内部动力、控制元器件较多，且在辅机就地，环境恶劣，积分或受潮时，易导致电气设备短路故障，可能导致双电源切换失败，两台油泵全停，辅机跳闸。

（6）检修不便，因控制回路为公用部分，控制箱箱体较小，内部元件布局紧凑。当某一油泵故障跳闸需处理时，检修过程中存在控制电源全停或误碰，导致运行油泵停运辅机跳闸的风险。

3 油站电源改造研究

油站电源采用双路电源自动切换后，为油站就地控制箱内所有设备供电，主要是考虑电源电缆较长故障机率多，上一级电源可靠性差。如发生上一级电源或电缆故障时，备用油泵投入运行，故障处理期间，将无备用油泵，使辅机运行的可靠性降低；采用双路电源供电后，如发生上一级电源或电缆故障时，双电源装置将自动切换至备用电源，油泵仍为一运一备，使辅机运行的可靠性大大提高。

但随着火力发电厂布局地逐步优化，结构越来越紧凑，保安电源与重要辅机的距离越来越近，电缆的绝缘水平、电缆桥架、电缆铺设的工艺及现场文明施工的管理水平也在不断地提高，油站电源电缆故障的机率明显下降；保安电源所在配电室环境很好，且每个保安段都有3路电源，能够自动切换，电源的可靠性很高。且传统的设计存在较多的隐患，为提高辅机油站系统运行的可靠性，将重要辅机两台油泵电源均由保安段直接接引，采用一对一的控制方式。将各油泵的动力回路和控制回路完全分离，互不影响，使油站运行的可靠性大大提高。

某电厂辅机油站改造的具体情况见图3。将# 1油泵的电源从A保安段接取，# 2油泵的电源从B保安段接取，油泵电源的可靠性较高；加热器电源从锅炉PC 段供电的油站加热器就地电源箱接取；每台油泵及加热器在油站就地分设控制箱，控制电源分别取自相应设备动力电源开关下口，独立控制，控制方式只设远方控制。

改造后的热控电源设为两路，分别从2台油泵电源开关上口接取，经电源转换装置为热控提供48V直流电源，能够实现无扰切换。当一台油泵电源故障时，对热控电源无任何影响，能够保证备用油泵的低油压联启回路正常，见图4。

4 改造后效果

油站电源改造后，其控制方式基本与主机交流密封油泵、小机交流润滑油泵一致，两台电源分别从两个保安段接取，电源的可靠性较高，单独控制，大大降低了检修风险；加热器电源从锅炉PC段供电的油站加热器电源箱接取，故障跳闸时，对油泵的运行不会有影响；热控的电源改为双路电源无扰切换，可靠性更高。

通过改造，排除了传统设计的隐患，大大提高了辅机运行的可靠性。

作者简介：孔祥华（1969-），男，高级工程师，1993年毕业于北京电力高等专科学校发电厂及电力系统专业，现任职于神华江苏国华陈家港发电有限公司，主要从事电气设备安全运行管理工作。