降低空冷风机出力波动率

降低空冷风机出力波动率
.、八、一
前言
内蒙古京泰发电有限责任公司为2X 300MW火电机组，汽轮机排气冷却系统采用空冷技术，利用空冷风机通风提供冷却空气进行冷却，每台机组设计有30 台空冷风机，每台空冷风机配置一台变频器，以便进行风机出力调整。

空冷风机设计有一路工作电源和一路备用电源，当工作电源故障或检修时，通过控制分合开关由备用电源对空冷风机供电，由于电源切换过程中空冷风机短时失电，出力必将产生波动。

机组运行中因空冷风机出力大幅波动等原因导致汽轮机背压上升，运行人员应迅速果断降低机组负荷，背压急剧升高时必须停机。

因此在空冷母线工作电源和备用电源切换过程中保持空冷风机出力稳定，对于汽轮机背压的稳定是极其重要的。

一、对最初切换过程空冷风机出力波动率的分析针对我厂空冷风机在工作电源和备用电源切换过程中出力波动问题，活动小组成员先对多次切换过程中空冷风机运行情况进行了采样及录波，以 1 号、2 号、3 号、4 号、5 号空冷风机为例，对切换过程录波图进行统计分析，完成切换过程空冷风机出力调查统计表。

从切换过程统计表中可以看出，两次电源切换过程中 1 号、 2 号、3 号、 4 号、5 号空冷风机出力都发生了大幅波动，出力自
原出力下降至0%，出力最大波动率为93.1%，与标准要求相差甚远。

小
组成员现场检查发现在电源切换过程中空冷风机发生跳闸，出力发生大幅波动；在切换过程中，DCS系统因电源切换扰
动，DCS系统的控制逻辑无延时将空冷风机出力指令降至0%引
起空冷风机出力波动。

空冷风机出力波动率大于8%寸，DCS系统将空冷风机控制方式由自动方式变为手动控制，如值班人员操作不当，将威胁机组稳定运行；考虑裕度，将目标定为将空冷风机波动率降至5%。

对可能造成空冷风机出力波动的原因进行讨论、分析，采取现场调查、验证和比较分析等方法，对引起空冷风机出力波动越限的各因素进行了逐个确认，确认影响因素有以下内容：1、空
冷风机变频器故障；2、用电源自投装置及相关设备未经检验；3、装置现场应用不符合电力行业标准及反措要求；4、切换过程中
运行人员是否进行过出力调节，有无不当调节操作；5、切换过
程中DCS系统有无控制逻辑对空冷风机出力进行调整：6、现场
环境是否符合装置要求的工作环境；7、空冷风机二次控制回路
有设计缺陷。

小组成员利用二号机组检修机会，联系运行人员进行空冷风机电源切换试验，现场检查发现，在切换过程中，空冷风机变频器并无故障报警。

对备用电源自投装置及相关设备进行了部分检验，并对控制回路进行清扫检查合格。

经技术人员检查，备用电源自投装置及空冷风机现场接线及应用情况满足电力行业标准。

交流电流和电压回路、直流回路，强电和弱电回路应分开布置。

盘柜内接线整体，二次回路接线标示清晰，元件布置有序。

经过小组成员对要因验证经过的确认，最终确定以下两个因素为主
要原因：
原因一为小组成员检查发现，在切换过程中，DCS系统因空
冷系统扰动，认为空冷风机跳闸，DCS系统的控制逻辑无延时将
空冷风机出力指令降至0,即DCS系统空冷风机控制逻辑未考虑到系统扰动。

原因二为QC 小组成员检查发现，空冷风机二次控制回路设计存在抗扰动性差，在切换过程中确实存在因系统短时失电二而停止工作情况，造成空冷风机跳闸。

二、对改造后的空冷风机出力波动率的分析
针对上述要因制定相应的对策：1修改DCS系统空冷风机控制逻辑，使其在电源切换过程中不对空冷风机出力产生扰动。

在DCS系统空冷风机的控制逻辑中增加一个延时软件模块，使其
能在切换过程中DCS系统不会认为变频器设备跳闸，DCS系统发出的空冷风机出力指令也不会发生变化。

2、改造控制回路，在
空冷风机控制回路增加抗扰动继电器，消除切换过程短时失电对控制回路影响。

抗扰动继电器在生产现场应用较多，产品质量好，工作性能稳定，故障率低，且其造价相对于电源模块低，日常维护工作量小，对工作环境条件要求低。

小组成员对控制回路改造完成的1号、 2 号空冷风机进行效果检
查，在切换过程中，在整个切换过程中空冷风机运行正常，
空冷风机并未跳闸，控制回路改造达到预期效果。

三、结束语
在电源切换过程中，空冷风机出力波动降到低于1%，解决了切换过程空冷风机出力降低的问题，保证了空冷系统正常运行，这对于汽轮机背压的稳定是十分重要的，防止机组因背压越限问题造成降负荷或事故停机。