（惠州蓄能发电有限公司 广东惠州 516100）
摘要：自从惠蓄电厂投运以来，下游密封投入腔压力开关多次发生故障，导致机组开机或停机失败。为解决这个问题，根据故障现象，提出了可行的解决方案，至故障彻底处理，可分三个阶段。第一阶段，更换535SP型号，将BAUMER 207 RPPNCA320更换为CCS公司的604G5-MA-HN（塑料薄膜）。第二阶段，调整535SP安装位置同时更换型号，位置从球阀支墩右侧处移至下游密封投入腔测压管取水阀526VE附近，型号更换为CCS公司的CCS-604GZ5-7011（金属薄膜）。第三阶段，修改使用535SP信号程序的逻辑，用下游密封三通阀投退位置信号530FC代替535SP信号，同时修改硬布线。
关键词：下游密封投入腔压力开关535SP；型号更换；调整安装位置；控制程序逻辑修改
0 引言
机组在运行状态时，下游密封退出；机组在停机稳态时，下游密封投入。下游密封的投入或者退出由程序控制，操作介质是取至上游侧压力钢管中的水。下游密封投入腔压力开关535SP反映下游密封投入腔水压大小。机组多个控制程序使用535SP信号，如球阀开启程序SQ61、球阀关闭程序SQ62。
本文针对因535SP故障导致机组开机或者停机失败的问题，探讨研究可行的解决方案。
1 下游密封投入腔压力开关535SP介绍
535SP是监测下游密封投入腔压力大小的压力开关，安装在球阀支墩右侧。使用型号是BAUMER 207 RPPNCA3207，其动作定值为49bar（即压力大于49bar时认为下游密封投入），返回定值为35bar（即压力小于35bar时认为下游密封退出）。535SP原理图如图1所示、实物图如图2所示：
图1 535SP原理图 图2 535SP实物图
535SP原理分析：当压力达到顶针时，顶针克服弹簧压力向上运动，使其上方L型动作机构向左运动，使L型机构上方螺丝向左移动，触片在自身应力作用下向左移动，触点输出闭合信号，即下游密封投入信号。而当压力返回时，弹簧压力使顶针复位，L型动作机构在弹簧应力下向右移动，其上方螺丝顶住触片向右移动压住触片，触点输出断开信号，即下游密封退出信号。
2 下游密封投入腔压力开关535SP换型
2.1 故障统计
在使用BAUMER 207 RPPNCA3207期间，多次发生故障，造成机组停机或开机失败，如表1所示。
2.2 故障原因分析
上述几次故障，都是535SP质量不过关引起的，具体原因分析如下：
2011.06.02与2011.12.02发生的这两次故障，是动作机构连接螺栓松动（图3所示），导致传感器不能正常动作，退出信号跳变
2011.08.26发生的那次故障，是顶针与下面取水口的密封损坏，致使水进入接线盒，水腐蚀构件，信号线断开，导致信号无法送给监控系统，如图4所示。
2011.09.09发生的那次故障，是顶针距离不合适。当压力达到定值时，顶针顶起的距离刚好处于临界值，导致L型动作机构刚好可以克服弹簧应力动作却又无法维持，出现节点输出不稳定，时好时坏，如图5所示。
3.2 CCS 604G5型压力开关故障原因分析
供应商对故障压力开关进行了拆解及试验分析，提出现场正常工况的压力并不足以造成开关损坏，根据试验，504GE的试验耐压为34.5mpa，远远大于现场最大压力11mpa。分析压力开关损坏原因可能是由于设备运行中出现瞬时的巨大压力冲击，出现瞬时高压，在这种高压力冲击下，造成压力开关的核心器件的损坏[2]。
此瞬时的巨大压力冲击是由于机组球阀下游密封投入时，投入压力在狭长的测压管路中反复震荡叠加。造成压力开关在密封投入时反复震荡动作，影响工作寿命。图10是下游密封投入腔压力开关取水阀526VE处录取的波形，图11是下游密封投入腔压力开关535SP现在安装位置处的波形。两处的波形比较，如表3所示：
2011.09.11发生的那次故障，是压力开关动作机构质量问题。开关最终节点输出，需要通过触片的动作来输出。由于L型动作机构上方的螺丝距离不合适，导致压力返回时，虽然L型动作机构克服弹簧应力向右移动了，但是将触片顶回的距离不够，导致节点没有输出，如图6所示。
2.3 535SP换型
综上所述，是传感器自身质量不过关，导致机组开机或停机失败。基于此，选择结构简单、可靠性高的CCS压力开关代替原有的压力开关，如图7所示：
传统的压力开关运用微量传感技术，而CCS的负弹性系数蝶形弹簧技术将压力转换为动力。CCS开关技术减少或消除了由于振动、冲击、高温引起的触点振动。CCS开关处于清晰明朗的“开”或“关”状态。在压力作用下，蝶形弹簧凹陷；当压力释放后，弹簧复位。隔膜不是传感元件，它的作用是封住介质，并把压力传递到蝶形弹簧上，当系统压力达到设定点时，蝶形弹簧立即响应[1]。
结合电厂实际情况，选用CCS公司 604G5型产品，调节范围0.021-345bar，试验压力达689bar，重量992g左右，具体型号是604G5-MA-HN（塑料薄膜）。
3 下游密封投入腔压力开关535SP安装位置调整
3.1 CCS 604G5型压力开关故障统计
CCS公司604G5型压力开关在稳定运行一段时间后也出现故障，导致机组停机失败等故障，如表2所示：
由图10、图11、表3，可以得出如下结论：535SP过长的测压管路，对535SP压力开关的工作状态有比较大的影响，会在管路开始建压的时候产生巨大的高频震荡，而缩短测压管路可以改善高频震荡。
3.3 下游密封投入腔压力开关安装位置优化
因此，采取调整下游密封投入腔压力开关535SP安装位置的措施。为更好适应恶劣的工作环境，在更换安装位置的同时将535SP换型。新型压力开关为金属膜片，型号为CCS-604GZ5-7011。
535SP更换安装位置施工主要有三步：
第一步，焊接较厚钢板（12mm~15mm），焊接位置如图12所示，在钢板上面钻4个带螺纹的孔用来固定535SP。
第二步，焊接固定测压钢管，从取水阀门526VE处将原有管道截断，用不锈钢管连接取水阀门和535SP开关盒，并焊接固定。
第三步，布置压力开关电缆线，从GVG510CR端子箱出发，沿着球阀本体朝着开关盒布置电缆线，电缆在取水阀门526VE平行处连接535SP。安装后的效果图如图13所示。
4 修改使用下游密封投入腔压力开关535SP信号的程序
4.1 535SP安装位置优化后发生故障统计
535SP再次换型及更换安装位置后，依旧出现故障，致使机组开机或停机失败，如表4所示：
4.2 故障分析及控制程序逻辑修改
结合表2、表4分析可知：1）开机失败与退出下游密封信号检测故障有关，即信号由1变0出现故障，传感器动作后不返回。其中传感器动作机构故障、管路阻塞是主要原因。2）停机失败与投入下游密封信号检测故障有关，既信号由0变1出现故障。膜片穿孔漏水和压力脉动大是主要原因。
综上所述，决定采取修改控制程序逻辑的方法来解决此问题，主要步骤有：
1）0*GVG_535SP_DI_ON（在0*GTA_SQ02CON程序模块）仍作为开机条件。
2）控制程序逻辑需要修改有10处，共14条，如表5所示：
3）在0*GVG_501VE模块新增两个变量，用于535SP的报警（即当535SP信号与535FC/536FC/537FC信号不一致时，发出报警），如表6所示：
4.3 硬布线修改
图15 修改后图纸
修改硬布线分四步进行。第一步：将535SP的原来接线从0*GVG510CR的53、55点解开，并用绝缘胶布包好，做好标识。
第二步，将530FC的原来接线从0*GVG001AR的001UI C9、B9点解开，并用绝缘胶布包好，做好标识。
第三步，将530FC的传感器接线从0*GVG510CR的65、66点接至0*GVG510CR的53、55点，替换原535SP 信号。
第四步，将0*GVG001AR的中间继电器007XR的第四对节点41、44节点接至0*GVG001AR的001UI C9、B9点，替换原530FC信号。修改前和修改后的图纸如图14、图15所示：
5 结论
为解决因535SP故障导致机组开机或者停机失败等问题，采取了一系列可行、可靠措施，在经过三个阶段的努力后，彻底解决了这个问题。自控制程序及硬布线修改以来，未再出现此类故障。
6 致谢
惠蓄电厂维修部张彬、林晔簧对本文的修改提供了宝贵的意见，谨此致谢。
参考文献
[1]深圳万讯自控股份有限公司CCS压力/温度开关工业产品样本.
[2]深圳世纪鑫隆科技开发有限公司关于604G5压力开关使用问题的分析报告.
[3]惠蓄电厂机组535SP压力传感器程序控制修改方案.
论文作者:刘春林
论文发表刊物:《电力设备》2017年第2期
论文发表时间:2017/4/7
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