摘要：火力发电机组热控系统由于电源故障引发的机组故障甚至机组非停案例，在热控专业因素中占比较高。对热控电源系统发生的常见故障进行分析，总结造成热控电源系统故障的主要因素，有针对性地提出治理措施，从技术处理和专业管理等方面强化热控电源系统设计与维护工作的规范性。
关键词：热控电源；故障分析；治理措施
1热控电源系统常见故障原因
随着热控行业技术的成熟，热控电源相关系统的设计水平也不断提升，但热控电源系统的设计、工程施工、产品选型以及后期设备维护等方面仍存在一些细节部分被忽视，这些细节往往都是导致故障的关键因素。
1.1规程理解差异
在施工过程中，由于对设计图纸或者相关规程的理解存在差异，给热控电源系统留下了隐患。
平常发的火检装置系统由2路电源供电，经2只直流电源模块转换高选后作为系统的工作电源。从设计上分析，该火检控制系统提供了2路电源，并且具有电源切换装置，但是此供电方式曾因UPS电源电压波动，造成火检装置失电，导致“全炉膛无火”跳闸信号触发MFT。事故分析发现切换装置的输出存在优选问题，正常情况下由于UPS电源品质和稳定性较好，切换后优选UPS电源，2路火检电源实质上都是UPS电源。因此当UPS电源出现故障，切换至保安电源供电过程中，造成2路火检装置电源同时失电，引发机组跳闸。
《火力发电厂热工自动化系统可靠性评估技术导则》中对火检系统要求是“独立配置的重要控制子系统，应配置双路电源冗余供电”。从图纸上分析，满足了2路冗余电源的要求，《火力发电厂热工电源及汽源系统设计技术规程》冗余供电有明确规定：“锅炉火焰检测装置、汽轮机监视仪表等重要检测装置的供电，应各有2路电源，一路引自交流不间断电源，另一路可引自交流保安段电源或第二套交流不间断电源”。目前各电厂控制系统供电基本实现了2路冗余，但进线电源不清，经过切换装置后的主供电电源设定混乱，存在保安段电源作为常用电源或者双路电源同源等现象。保安段电压波动大，易引发DCS系统故障，而双路电源同源则会导致故障切换时双路失电。因此要对输入的供电电源以及输出电源进行核查时，不仅要注重电源回路的实现形式，还要提高进线电源选取的合理性。
1.2施工遗留问题
热控电源系统施工质量将决定控制系统的可靠性，影响整个机组运行的安全性能。《火力发电厂热工自动化系统可靠性评估技术导则》要求“所有的热控电源（包括机柜内检修电源）应专用，不得用于其他用途。严禁非控制系统用电设备与控制系统的电源相连接”。系统电源外用引发系统故障的案例较多，某发电厂机组在低负荷时AMEH/METS一体机柜失电，对应给水泵跳闸，给水流量低导致MFT。事故排查发现MEH/METS一体机柜中，220VAC电源负载带有4个遮断电磁阀、1个试验电磁阀以及4个疏水电磁阀。电磁阀带电状态下若发生短路、接地等问题，极易造成电流超限导致机柜电源空气开关断开，本次机组跳闸就是因为疏水电磁阀短路，电流的幅值过大、持续时间长，造成一路电源断开后，切换至另一路电源，空气开关也断开，机柜失电。事故本身反映出基建施工过程中，不注重细节，将热控电源用于其他用途，从而引发机组非停事故。
1.3管理维护不到
热控电源管理方面要求：电源系统配置图、各电源开关、熔断器等额定电流清册齐全、数据正确；控制系统以及交直流配电柜电源的切换试验要按时进行，且保证试验记录齐全；热控系统配备的小UPS装置蓄电池应该定期进行充放电试验，检修期间要进行UPS电源切换试验；按一定周期对电源各项质量指标进行检测。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆确保上下级熔丝（开关）额定电流比的合理性；在后期改造过程中，对于新增设备容量、型号等选取要正确合理，保证原供电系统各级空开容量不超限。
1.4设备自身问题
热控电源系统中大部分设备都需要随机组长周期运行，即使在机组停运检修期间，相关设备也难以有机会进行隔离检修。另外，热控电源系统几乎囊括各低压等级的电源设备，设备种类、品牌型号、电压等级繁杂，常见故障难以预判。电源切换装置是实现控制系统冗余供电、电源故障时快速切换的重要设备。切换装置的切换时间、切换阈值等参数影响着控制系统的安全可靠性。需要通过电源切换装置的相关性能检测试验，获取设备自身的工作参数，及时掌握装置的可靠程度。
为降低设备自身故障带来的风险，在设备选型方面选择设备可靠性高、技术支持到位的设备产品。同一电压等级的电源模件尽量统一品牌型号，简化备品备件工作，同时有利于热控专业人员熟悉设备特性、掌握设备故障分析和检修技能。
2热控电源系统治理措施
2.1完善基础管理工作
热控电源系统隐患主要存在于设计、管理以及设备选型等方面，要做好基础管理工作，做好台账管理和定期检验工作。
2.2电源系统隐患排查
热控电源系统的隐患排查主要有两种方式，一是做好电源系统的各项定期试验工作，利用试验机会检验设备性能。二是制定合理计划，对现有的电源系统从供电电源、传输途径、切换方式、设备特性以及电源输出等方面进行整体配置梳理，从热控电源的可靠性和供电方式的合理性等方面进行改进，并实现电源系统各节点的故障报警。
2.3优化热控电源系统的配置
在设计符合规程要求的基础上，寻求电源系统最优配置。例如，原给煤机系统中，控制电源取自工作段电源，给煤机发生变频器低电压穿越时，造成给煤机继电器启动回路和主控板供电中断而导致给煤机跳闸。部分发电厂对给煤机控制部分进行了低电压穿越（抗电压扰动）改造，选用自带UPS或者主机UPS来提供备用控制电源，但是此种供电方式仍存在单路供电问题。针对该问题，部分发电厂进行了优化改造，分别从主机UPS和保安段取2路电源经电源切换装置后作为给煤机控制电源，实现了无扰切换，避免因低电压扰动造成的给煤机跳闸。为了提高热控电源系统配置的可靠性，需要加强专业之间的交流，分析供路电源的合理性，探索电源系统的优化策略。
3结束语
热控电源系统的安全隐患存在于设计、施工、管理、维护以及设备选型等各个方面，对于电源系统的可靠性提升需要从如下几个方面开展工作：做好台账管理、图纸和定值核对、定期试验等基础管理工作。对现有的电源系统应该从供电电源、传输途径、切换方式、设备特性以及电源输出等进行整体配置梳理。编制和完善电源故障的应急处理预案，制定失电恢复的操作步骤和安全措施，防止电源失去时因指挥和操作慌乱造成故障扩大。优化热控电源系统的配置方案，提升其可靠性。
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论文作者:邵磊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/6
标签：电源论文; 系统论文; 设备论文; 装置论文; 可靠性论文; 机组论文; 火力发电厂论文; 《电力设备》2017年第18期论文;