600MW汽轮发电机组典型盘车装置控制逻辑说明与优化调整方案介绍

摘 要：火电厂汽轮发电机组盘车装置在机组启停过程中作用重大，但许多电厂的盘车装置无法实现自动功能，需依靠运行人员就地手动啮合盘车电机齿轮，啮合过程中误启盘车电机会对运行人员人身安全构成严重风险。因此，有必要对典型盘车装置自动控制逻辑进行说明和优化调整。

关键词：600MW汽轮发电机组;盘车装置;控制逻辑;优化调整

某发电集团子公司近期因停机过程中就地投入盘车装置操作不规范发生了一起人员死亡事故，除人为误操作的主要原因外，还存在明显的就地盘车电机保护罩行程开关功能缺失，自动闭锁保护无法正常投入的设备安全隐患。鉴于该集团内许多电厂还都在采用运行人员先就地手动啮合盘车电机齿轮，然后再通过在控制柜处强制启动盘车电机的方式在机组启停过程中手动投入盘车装置，盘车装置自动控制回路从未投入甚至在基建时都未通过调试验收，有必要对600MW汽轮发电机组典型盘车装置控制逻辑进行介绍说明并优化调整，实现盘车装置的自动投退功能，确保运行人员人身和设备安全。

一、600MW汽轮发电机组典型盘车装置控制回路说明

1、盘车装置电气原理图：

2、盘车装置PLC控制逻辑：

3、盘车装置控制逻辑说明：

1）、逻辑0：顶轴油压力开关信号1、2、3、4、5、6（%I0.4、%I0.5、%I0.6、%I0.9、%I0.10、%I0.11）达到定值，触发顶轴油允许信号%Q0.0;

2）、逻辑1：手动方式下（%I0.1），顶轴油压满足（%Q0.0），润滑油压满足（%I0.14），盘车电机保护罩拧紧到位（%I0.13），盘车电机齿轮啮合到位（%I0.12），运行人员可通过就地控制柜面板手动启停盘车电机（%I0.2启动，%I0.3停止），回路自保持（%Q0.2）;自动方式下（%I0.0），通过逻辑3发出的中间点指令（%M5）在汽轮机转速达到“零转速”信号定值后（%I0.8），自动启动盘车电机，回路自保持（%Q0.2）;（注意%TM1.Q信号作用，具体功能在逻辑5中讲解）

3）、逻辑2：汽轮机转速小于200转/分钟后（%I0.7），无论手自动状态（%I0.1、%I0.0），打开盘车电机喷油电磁阀（%Q0.4）;

4）、逻辑3：开启喷油电磁阀后（%Q0.4）， 在汽轮机转速达到“零转速”信号定值时（%I0.8），通过中间点指令%M5发出盘车啮合指令和自动启动盘车电机指令（注意%TM0.Q信号作用，具体功能在逻辑4中讲解）;

5）、逻辑4：“零转速信号”消失后（%I0.8的常闭点，表征汽轮机大轴已开始被盘动），再延迟10S，断开逻辑3中的中间点指令%M5的自保持回路，即指令消失;

6）、逻辑5：自动方式下（%I0.0），啮合指令（%Q.6）发出后，5S内如果啮合手柄能离开“脱开位”，则逻辑1中的“啮合到位”信号即视为已触发，开始自动启动盘车电机，确保在逻辑6自动啮合的同时启动盘车电机，实现成功啮合;

7）、逻辑6：自动方式下（%I0.0），通过逻辑3中的中间点指令%M5发出盘车装置啮合手柄啮合指令（%Q.6）;

8）、逻辑7：转速大于200转/分钟后（%I0.7常闭点），如果啮合手柄没有在“脱开位”（%I0.15常闭点），则触发“脱开”啮合手柄指令（%Q0.8）;汽轮机自动方式下（%I0.0），当汽轮机主轴转速大于盘车转速时盘车手柄自动脱扣（%I0.12消失），此时啮合腔室无压缩空气（%I0.16触发），也触发“脱开”啮合手柄指令（%Q0.8）。

二、600MW汽轮发电机组典型盘车装置优化调整方案

1、就地强制启动盘车电机方案优化：强启按钮SA2控制回路中串入盘车电机保护罩行程开关常开结点，只有当保护罩拧紧到位后才能通过控制屏面板上强制启动盘车电机。（为防止行程开关结点故障时无法强制启动盘车电机，或盘车电机运行中因为保护罩结点松动而误跳闸，可以增加行程开关手动确认按钮并用保持回路跨越保护罩行程开关结点，使保护罩行程开关仅作为启允许条件使用，必要时可手动确认。）

2、就地控制柜启动盘车电机方案优化：就地手动启动盘车电机危险点在于需要运行人员手动啮合盘车电机齿轮操作，可以通过在“转速<200”（%I0.7）和“零转速”（%I0.8）信号上并联就地控制柜加装的2个手动按钮常开结点方式，实现通过按钮1自动喷油功能，再通过按钮2自动啮合并启动盘车电机功能，无需就地手动啮合操作，可以避免误操作时运行人员人身伤害的风险。

3、自动控制回路方案优化：盘车装置远方自动模式下，通过汽轮机转速信号实现盘车装置自动喷油、啮合和电机启停功能，但盘车装置控制系统中“转速<200”、“零转速”、“润滑油压合适”、“各瓦顶轴油压合适”、“盘车电机保护罩拧紧到位”等信号的设计均为单点信号模式，系统可靠性不高，需优化为“三取二”方式，提高系统可靠性。

综合1、2、3方案考虑，因为各发电厂惧怕在汽輪机运行中（3000转/分钟）盘车装置误啮合，造成盘车装置和汽轮机大轴损坏（某发电集团发生过此类事故），同时为规避运行人员就地手动啮合盘车电机齿轮时误启盘车电机造成啮合操作人员人身伤害的风险，建议采用1、2优化方案，同时将“盘车电机保护罩拧紧到位”、“润滑油压合适”、“各瓦顶轴油压合适”等信号优化为“三取二”方式，提高系统可靠性同时，确保运行人员人身和设备安全。

参考文献：

[1]《600MW汽轮机自动盘车控制屏说明书及调试大纲》;

[2]《600MW汽轮机自动盘车控制屏电气原理图》;

[3]《600MW汽轮机自动盘车控制屏PLC逻辑》;

[4]《防止电力生产事故的二十五项重点要求》

作者简介：

张佳林，山西大唐国际运城发电有限责任公司，设备部自动化室热工高级主管。