论文部分内容阅读
【摘 要】循环水泵为电厂的重要设备。论文针对某电厂循环水泵存在的误跳闸风险，对循环水泵配电盘及DCS跳闸逻辑进行分析，重点分析了配电盘接线错误问题，以及配电盘保护跳闸信号重复送至DCS参与跳泵的不必要性，并给出了相应的改造方案，从而减少CRF泵误跳风险。
【Abstract】Circulating water pump is an important equipment in power plant. Aiming at the risk of mistripping of circulating water pump in a power plant， this paper analyzes the distribution panel of circulating water pump and the logic of DCS tripping. This paper focuses on the analysis of the wiring errors of distribution panels， and the unnecessary of the protection tripping signals of distribution panels being sent repeatedly to DCS to participate in pump tripping， and gives corresponding modification schemes， so as to reduce the risk of CRF pump mistripping.
【关键词】CRF;DCS;配电盘;跳闸
【Keywords】CRF; DCS; distribution panel; trip
【中图分类号】TM623 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2019）09-0178-03
1 引言
在某電厂中，循环水系统（CRF）的功能是通过两条独立的进水渠向每台机组的冷凝器和辅助冷却水系统的增压泵提供冷却水。该系统的主要设备循环水泵（CRF001/002PO），由配电盘LGD/LGE向循环水泵提供6.6kV电源[1]。
2 配电盘简介及存在的问题
2.1 配电盘简介
在LGD/LGE配电盘中配置有001XI综保装置，该装置实现如下功能：
①当发生差动、过流、过负荷情况时，001XI：O1与001XI：O2动作，将会由配电盘就地实现CRF泵的电机保护跳闸功能;
②当发生单相接地故障时，001XI：O3动作，将会产生报警信号，但不会使CRF泵跳闸;
③当发生看门狗故障时，001XI：O5动作，将会产生报警信号，但也不会使CRF泵跳闸。
在LGD/LGE配电盘电气原理图（如图1所示）中，001CV试验锁接点、004SM就地分合闸插头接点、006XR SF6压力低接点、001XI：O5综保装置看门狗接点、001XI：O3接地报警接点、003XR保护跳闸接点均串联在001XK故障报警继电器中。上述任意接点动作，均会导致001XK动作，其中001XK：15-20产生配电盘就地报警;001XK：13-12引入DCS中，送主控报警;001XK：17-19也引入DCS中，以信号名CRF101/102XK参与CRF泵跳闸逻辑。
在DCS逻辑中，信号CRF101/102XK描述为差动保护故障，参与跳CRF泵逻辑，逻辑简图如图2所示。
2.2 存在的问题
在配电盘中，001XK为故障报警继电器，应仅报警，不参与跳CRF泵逻辑。但是由于001XK：17-19接点被误送入DCS中参与跳闸逻辑，导致CRF泵有误跳闸风险，即当出现如SF6压力低、接地报警等故障时，会导致CRF泵误跳，从而导致机组降功率，不利于电厂的安全稳定运行。因此，存在两个问题，分别为：配电盘接线问题与DCS跳闸逻辑问题。
2.2.1 配电盘接线问题
配电盘中001XK仅为故障报警继电器，并不是保护跳闸继电器。因此，CRF101/102XK信号在配电盘侧接线错误，001XK故障报警接点被误当作保护跳闸接点，存在误跳CRF泵风险。
2.2.2 DCS跳闸逻辑问题
在CRF泵的跳闸逻辑中，CRF101/102XK直接参与跳CRF泵，逻辑简图如图2所示。当发生003XR继电器故障、电缆故障、干扰造成DCS采集错误等问题时，造成CRF101/102XK信号误发，都会导致CRF001/002PO误跳。
配电盘能就地实现CRF泵的保护跳闸功能，无需送DCS重复跳闸，送DCS重复跳闸还增加了误跳泵风险。并且配电盘跳闸回路与DCS跳闸回路并非完全不同的回路，如图3所示，两条跳闸回路共用一个保护跳闸出口，仅在跳闸继电器上有所不同，送至DCS的跳闸信号，也需要送回配电盘实现跳闸。引入DCS重复跳泵，并没有起到完全冗余的效果，反而增加误动风险。同时，002/011XR跳闸继电器采用4对辅助接点串联的方式防止误动（如图4所示），若将003XR的1对辅助接点送入DCS跳闸，明显增大了误动风险。因此，需要取消CRF101/102XK信号参与跳CRF泵的逻辑。 3 改造方案
为解决CRF泵配电盘的故障报警信号动作可能导致CRF泵误跳的问题，有如下两个改造方案。
3.1 改造方案1
修改配电盘侧接线并取消DCS中CRF101/102XK参与CRF001/002PO跳闸逻辑，改造范围包括修改配电盘接线以及DCS组态逻辑，下面对改造方案进行说明：
①修改配电盘侧接线及相关描述问题。
在原设计中，CRF101/102XK信号描述为电机差动保护故障，但配电盘并无单一差动保护故障信号接点。跳闸继电器003XR上游的综保装置001XI配置有差动、过流、过负荷三种跳闸保护，可以将003XR的接点作为CRF101/102XK信号引入DCS中。改造后，将CRF101/102XK信号在配电盘侧的接线修改为跳闸继电器常开接点003XR：9-7，如图1所示。并修改相关描述，将“电机差动保护故障”修改为“电机保护动作”。
②修改DCS跳泵逻辑。
在原设计逻辑中，CRF101/102XK信号引入DCS后，共有三个去向，分别为：CRF001/002PO跳闸、CGR润滑油泵启动以及送主控报警，如图5所示。改造后，删除了CRF101/102XK参与CRF001/002PO跳闸逻辑，但依旧保留CGR润滑油泵启动以及送主控报警逻辑，如图6所示。
3.2 改造方案2
仅修改配电盘侧接线及相关描述问题，不修改DCS跳闸逻辑，仍保留CRF101/102XK参与跳CRF泵逻辑不变。
3.3 方案对比
改造方案1与改造方案2的对比如表1所示。
方案2仅在011XR开路故障且003XR、002XR正常的情况下，比方案1更优，能实现CRF泵跳闸保护功能。在其他情况下，方案2反而增加了误跳泵风险。因此，更推荐方案1。
4 方案分析
4.1 对CRF泵运行的影响
CRF001/002PO的电机保护动作已在配电盘中就地实现，无需经DCS重复跳泵。本改造仅对保护跳闸出口（O1/O2）信号传導至断路器跳闸线圈的传导回路有改变，不影响配电盘保护可靠性。当CRF101/102XK信号误发，因改造取消CRF101/102XK送DCS跳泵逻辑，因此，对CRF泵运行无影响，且减少了误动风险。当CRF101/102XK信号拒发，与改前一致，没有增大CRF泵拒跳风险。
4.2 对CGR油泵运行的影响
改造后依然保留CRF101/102XK参与启CGR油泵的逻辑，保持原设计不变。改后方案与改前一致，对CGR油泵运行无影响。即使当CRF101/102XK信号误发，还需叠加CGR润滑油压低信号，才能启CGR油泵。当CRF101/102XK信号拒发，还有CRF泵停运反馈信号也能参与启CGR油泵。
4.3 对配电盘报警的影响
CRF泵电机保护跳闸送主控报警接点由配电盘001XK：17-19改到003XR：9-7接点。001XK其他接点不做改动，不影响配电盘原有报警功能实现。
5 结语
本文通过对CRF泵存在的误跳闸风险与出现风险的原因进行分析，提出了两种改造方案，并对改造方案进行了详细分析与评估，最终给出了推荐方案。本文将为电厂CRF泵或类似泵组的配电盘跳闸逻辑改造工作提供参考。
【参考文献】
【1】广东核电培训中心.900MW压水堆核电站系统与设备[M].北京：原子能出版社，2005.
【Abstract】Circulating water pump is an important equipment in power plant. Aiming at the risk of mistripping of circulating water pump in a power plant， this paper analyzes the distribution panel of circulating water pump and the logic of DCS tripping. This paper focuses on the analysis of the wiring errors of distribution panels， and the unnecessary of the protection tripping signals of distribution panels being sent repeatedly to DCS to participate in pump tripping， and gives corresponding modification schemes， so as to reduce the risk of CRF pump mistripping.
【关键词】CRF;DCS;配电盘;跳闸
【Keywords】CRF; DCS; distribution panel; trip
【中图分类号】TM623 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2019）09-0178-03
1 引言
在某電厂中，循环水系统（CRF）的功能是通过两条独立的进水渠向每台机组的冷凝器和辅助冷却水系统的增压泵提供冷却水。该系统的主要设备循环水泵（CRF001/002PO），由配电盘LGD/LGE向循环水泵提供6.6kV电源[1]。
2 配电盘简介及存在的问题
2.1 配电盘简介
在LGD/LGE配电盘中配置有001XI综保装置，该装置实现如下功能：
①当发生差动、过流、过负荷情况时，001XI：O1与001XI：O2动作，将会由配电盘就地实现CRF泵的电机保护跳闸功能;
②当发生单相接地故障时，001XI：O3动作，将会产生报警信号，但不会使CRF泵跳闸;
③当发生看门狗故障时，001XI：O5动作，将会产生报警信号，但也不会使CRF泵跳闸。
在LGD/LGE配电盘电气原理图（如图1所示）中，001CV试验锁接点、004SM就地分合闸插头接点、006XR SF6压力低接点、001XI：O5综保装置看门狗接点、001XI：O3接地报警接点、003XR保护跳闸接点均串联在001XK故障报警继电器中。上述任意接点动作，均会导致001XK动作，其中001XK：15-20产生配电盘就地报警;001XK：13-12引入DCS中，送主控报警;001XK：17-19也引入DCS中，以信号名CRF101/102XK参与CRF泵跳闸逻辑。
在DCS逻辑中，信号CRF101/102XK描述为差动保护故障，参与跳CRF泵逻辑，逻辑简图如图2所示。
2.2 存在的问题
在配电盘中，001XK为故障报警继电器，应仅报警，不参与跳CRF泵逻辑。但是由于001XK：17-19接点被误送入DCS中参与跳闸逻辑，导致CRF泵有误跳闸风险，即当出现如SF6压力低、接地报警等故障时，会导致CRF泵误跳，从而导致机组降功率，不利于电厂的安全稳定运行。因此，存在两个问题，分别为：配电盘接线问题与DCS跳闸逻辑问题。
2.2.1 配电盘接线问题
配电盘中001XK仅为故障报警继电器，并不是保护跳闸继电器。因此，CRF101/102XK信号在配电盘侧接线错误，001XK故障报警接点被误当作保护跳闸接点，存在误跳CRF泵风险。
2.2.2 DCS跳闸逻辑问题
在CRF泵的跳闸逻辑中，CRF101/102XK直接参与跳CRF泵，逻辑简图如图2所示。当发生003XR继电器故障、电缆故障、干扰造成DCS采集错误等问题时，造成CRF101/102XK信号误发，都会导致CRF001/002PO误跳。
配电盘能就地实现CRF泵的保护跳闸功能，无需送DCS重复跳闸，送DCS重复跳闸还增加了误跳泵风险。并且配电盘跳闸回路与DCS跳闸回路并非完全不同的回路，如图3所示，两条跳闸回路共用一个保护跳闸出口，仅在跳闸继电器上有所不同，送至DCS的跳闸信号，也需要送回配电盘实现跳闸。引入DCS重复跳泵，并没有起到完全冗余的效果，反而增加误动风险。同时，002/011XR跳闸继电器采用4对辅助接点串联的方式防止误动（如图4所示），若将003XR的1对辅助接点送入DCS跳闸，明显增大了误动风险。因此，需要取消CRF101/102XK信号参与跳CRF泵的逻辑。 3 改造方案
为解决CRF泵配电盘的故障报警信号动作可能导致CRF泵误跳的问题，有如下两个改造方案。
3.1 改造方案1
修改配电盘侧接线并取消DCS中CRF101/102XK参与CRF001/002PO跳闸逻辑，改造范围包括修改配电盘接线以及DCS组态逻辑，下面对改造方案进行说明：
①修改配电盘侧接线及相关描述问题。
在原设计中，CRF101/102XK信号描述为电机差动保护故障，但配电盘并无单一差动保护故障信号接点。跳闸继电器003XR上游的综保装置001XI配置有差动、过流、过负荷三种跳闸保护，可以将003XR的接点作为CRF101/102XK信号引入DCS中。改造后，将CRF101/102XK信号在配电盘侧的接线修改为跳闸继电器常开接点003XR：9-7，如图1所示。并修改相关描述，将“电机差动保护故障”修改为“电机保护动作”。
②修改DCS跳泵逻辑。
在原设计逻辑中，CRF101/102XK信号引入DCS后，共有三个去向，分别为：CRF001/002PO跳闸、CGR润滑油泵启动以及送主控报警，如图5所示。改造后，删除了CRF101/102XK参与CRF001/002PO跳闸逻辑，但依旧保留CGR润滑油泵启动以及送主控报警逻辑，如图6所示。
3.2 改造方案2
仅修改配电盘侧接线及相关描述问题，不修改DCS跳闸逻辑，仍保留CRF101/102XK参与跳CRF泵逻辑不变。
3.3 方案对比
改造方案1与改造方案2的对比如表1所示。
方案2仅在011XR开路故障且003XR、002XR正常的情况下，比方案1更优，能实现CRF泵跳闸保护功能。在其他情况下，方案2反而增加了误跳泵风险。因此，更推荐方案1。
4 方案分析
4.1 对CRF泵运行的影响
CRF001/002PO的电机保护动作已在配电盘中就地实现，无需经DCS重复跳泵。本改造仅对保护跳闸出口（O1/O2）信号传導至断路器跳闸线圈的传导回路有改变，不影响配电盘保护可靠性。当CRF101/102XK信号误发，因改造取消CRF101/102XK送DCS跳泵逻辑，因此，对CRF泵运行无影响，且减少了误动风险。当CRF101/102XK信号拒发，与改前一致，没有增大CRF泵拒跳风险。
4.2 对CGR油泵运行的影响
改造后依然保留CRF101/102XK参与启CGR油泵的逻辑，保持原设计不变。改后方案与改前一致，对CGR油泵运行无影响。即使当CRF101/102XK信号误发，还需叠加CGR润滑油压低信号，才能启CGR油泵。当CRF101/102XK信号拒发，还有CRF泵停运反馈信号也能参与启CGR油泵。
4.3 对配电盘报警的影响
CRF泵电机保护跳闸送主控报警接点由配电盘001XK：17-19改到003XR：9-7接点。001XK其他接点不做改动，不影响配电盘原有报警功能实现。
5 结语
本文通过对CRF泵存在的误跳闸风险与出现风险的原因进行分析，提出了两种改造方案，并对改造方案进行了详细分析与评估，最终给出了推荐方案。本文将为电厂CRF泵或类似泵组的配电盘跳闸逻辑改造工作提供参考。
【参考文献】
【1】广东核电培训中心.900MW压水堆核电站系统与设备[M].北京：原子能出版社，2005.