1000MW機組循環水泵液控蝶閥控制系統改造
閱讀：1010發布時間：2015-3-20
1我廠#3、4機組循環水泵液控蝶閥介紹
無錫電廠#3、4機組循環水泵液控蝶閥采用的是：蓄能罐式液控止回蝶閥2400Dx7pk41X-6NC，該閥是我國新一代的液控蝶閥，它兼有閘閥和止回閥的功能，是一種能按預先調定好的程序，分兩階段開啟和關閉動作來消除水錘對管網破壞的理想控制設備。
該產品主要由蝶閥本體，傳動裝置，液壓和電氣控制部分等組成。既可就地操作，也可遠程控制。其核心電氣控制系統采用PLC（ModiconMicroTSX3710）系統，控制蝶閥的開關及液壓油泵的啟停，實現蝶閥的正常動作。并且，PLC模塊收集相關聯鎖保護報警信息，經程序處理輸出D0反饋至DCS與就地控制柜面板上。
液壓系統：（1）閥門開啟：YV2電磁閥得電，蓄能罐內的壓力油經高壓膠管進入擺動油缸的無桿腔室以使蝶閥旋轉，回油從油缸的有桿腔室排出，經調速閥和電磁換向閥流回油箱。（2）閥門關閉：YV1電磁閥得電，蓄能罐內的壓力油進入油缸的有桿腔室，推動活塞桿退回，液壓油流回油箱。（3）閥門停止：蝶閥在開啟或關閉過程中，切斷油缸的回路，YV1，YV2電磁閥失電，蝶閥即可停止在任意位置。
2#3、4機組循環水泵液控蝶閥存在的問題和隱患
2.1液控蝶閥采用PLC控制，不方便邏輯監視和事故記錄分析
液控蝶閥的PLC模塊接受DCS或就地控制面板的開、關蝶閥指令，其開閥、關閥操作，液壓油泵的聯鎖啟停均需通過PLC實現，DCS無法監視邏輯，一旦PLC發生故障，蝶閥便失去控制。另外，液控蝶閥的相關聯鎖、報警信息（例如：蝶閥全開位，蝶閥全關位，閥未全開故障，閥未全關故障，液壓油泵運行信號，液壓故障等）均由PLC模塊判斷后輸出，如果PLC模塊發生異常，也不便于事故的及時記錄與分析。
2.2液控蝶閥XHB控制器分配不當
目前，#3、4機同臺機組的三臺液控蝶閥的控制，均通過DCS的XHB控制器實現遠控，一旦XHB機柜的CPU控制器出現故障，或該機柜的供電電源失去，將導致同臺機組三臺液控蝶閥失去監視和控制，危及機組安全運行，存在安全隱患。
2.3缺少液控蝶閥液壓油壓力遠傳測點
#3、4機組的液控蝶閥無論在全開位或全關位，均需要液壓油壓力保持在14.5MPa上，現液壓油泵的啟停由油壓低、高開關量信號實現聯鎖，運行人員監視不到液壓油的實際壓力值，當開關動作值漂移時，易造成液控蝶閥的誤動和拒動，安全存在隱患。且壓力開關安裝在液壓裝置柜內，空間狹小，不方便壓力開關的維護。
2.4液控蝶閥就地控制柜防雨效果差
現#3、4機組液控蝶閥就地控制柜雖有的控制箱，但就地操作面板上的操作旋鈕與指示燈并無專門的防雨罩保護，雨水滲入控制面板容易導致控制線路短路，影響液控蝶閥的安全運行。
3技術方案內容
3.1取消液控蝶閥就地PLC控制模塊，采用DCS實現控制
取消就地控制柜的PLC控制回路，采用DCS實現對液控蝶閥及液壓油泵的所有控制，控制方式基本不變，就地電氣回路設計如下（見圖一）：
圖一液控蝶閥就地控制電氣原理圖
3.1.1就地（控制箱操作面板上的按鈕操作）
將控制柜操作面板上的操作方式“轉換開關”置于“就地”模式，指示燈HL2亮，即可操作控制柜上的開、關、停按鈕，改變YV1，YV2電磁閥的帶電狀態，控制液控蝶閥動作。
3.1.2遠程（DCS操作）
將控制柜面板上的操作方式“轉換開關”置于“遠程”模式，指示燈HL1亮，控制柜接收DCS系統發出的開、關、停指令，實現蝶閥與水泵的連鎖啟停。
開閥：DCS系統發出開閥信號，YV2電磁閥得電后自保持，至全開位后，指示燈HL6亮。開向15°作為程控啟信號。
關閥：DCS系統發出關閥信號，YV1電磁閥得電后自保持，至全關位后，指示燈HL7亮。開向15°作為程控停信號。
停止：DCS系統發出蝶閥停止指令，YV1，YV2電磁閥失電，切斷油路，蝶閥停止動作。
3.1.3自動補油回路
液壓油泵的啟停主要由DCS控制（就地仍設有“事故停”按鈕）。當液壓油壓力低于設定值下*，液壓油泵聯鎖啟動，KM1接觸器吸合。當系統壓力達到設定值上*，液壓油泵保護停止，KM1接觸器斷開。自動補油保證液壓系統的壓力始終在一定范圍內，為開關蝶閥提供能量保證。
3.1.4電源的使用
兩路380V電源一主一從，不僅是液壓油泵電機的動力電源，也是電氣回路的控制電源來源。當有一路掉電時，能實現無擾的自動切換。交流電源正常時，指示燈HL4亮。
控制電源經220V/24V電源轉換器為YV1，YV2電磁閥供電，再并出一路220V控制電源經變壓器轉換成24V直流電作為YV1，YV2的備用電源，主、備兩路能實現自動切換，用單向二極管防止回流，保證液壓回路電磁閥工作正常。
3.1.5閥門的狀態等信號均以無源接點形式引入DCS：全開位，全關位，開向15°，遠方位，就地位，油泵運行反饋，交流電源監視，直流電源監視。
3.1.6保護
電氣控制柜應設有短路保護。
液壓油泵補油，連續運行大于10分鐘，油泵保護停觸發，并發出液壓故障報警信號（DCS實現）
蝶閥未全開故障，蝶閥未全關故障（DCS實現）。
3.2修改液控蝶閥邏輯，消除安全隱患
將同臺機組三臺液控蝶閥的控制邏輯從XHB控制器中刪除，將A循環水泵液控蝶閥及液壓油泵控制邏輯增加至TSCS1控制器，將B循環水泵液控蝶閥及液壓油泵控制邏輯增加至TSCS2控制器，將C循環水泵液控蝶閥及液壓油泵控制邏輯增加至TSCS3控制器，拆分后實現單一控制，消除安全隱患。
3.3每個液壓油站增加一個液壓油壓力遠傳測點
從液控蝶閥液壓油站，引出1根不銹鋼管（?14×20Cr18Ni19）至就地液壓油泵控制箱內，將增加的壓力變送器及原有的壓力低，壓力高開關信號均安裝在儀表保護柜內，實現壓力高、低開關的分離，上傳至DCS。原有的壓力開關作為液壓油泵的聯鎖啟停信號，油壓模擬量信號在畫面上作為壓力顯示點，便于運行人員監視。
3.4整改液控蝶閥就地控制柜，改善防雨措施。
重新做防雨防潮液控蝶閥就地控制柜，控制面板加裝可打開的透明防雨保護罩蓋，既方便運行人員就地操作與監視，也防止雨水經控制面板滲入，影響電氣回路控制，消除安全隱患。
4方案實施后效果
改造工作完成后，方便了運行人員對液控蝶閥液壓油壓力的監視，為液控蝶閥的邏輯監視及事故原因分析提供了便利條件，改善了就地控制柜的防雨措施，降低了安全隱患，提高了循環水系統的可靠性和安全運行系數。
