D11型汽轮机盘车电气控制简介

D11型汽轮机盘车电气控制简介

陆亮亮夏哲烽

（神华浙江国华余姚燃气发电有限责任公司浙江省余姚市315400）

摘要：国内引进的美国GE公司生产的9F级燃气—蒸汽联合循环发电机组，其汽轮机有GE公司配套的盘车主电机、盘车辅助电机。本文主要对盘车主、辅电机的电气二次接线图进行说明，并对曾经出现的问题进行分析。

关键词：D11型汽轮机发电机组；盘车主电机；盘车辅电机；电气控制

0引言

随着我国社会经济的发展，现代化的生产生活对电力的需求日益增多，也对电力企业的安全稳定运行提出了更高的要求。在我国目前的发电企业的发电发方式中，火力发电占一般以上，其汽轮机组的稳定性将直接影响电力系统的安全和稳定，其中汽轮机组的盘车电气系统是火电厂汽轮机组的重要组成部分，若盘车不能正常投运，则可能导致转子发生热变形而引起设备的损坏，从而影响发电机组的正常运行，造成发电效率的降低，降低发电企业的经济效益，所以研究汽轮机组的盘车电气控制就显得十分重要。

某发电公司采用美国GE公司生产的S209FA燃气－蒸汽联合循环机组，采用“二拖一”运行模式，包括2台美国GE公司的PG9351FA燃气轮机发电机组，2台美国Deltak公司的卧室三压再热自然循环余热锅炉，1台美国GE公司的D11型汽轮发电机组，其中单台燃气轮机额定出力250MW，汽轮机额定出力280MW，总出力780MW。D11型汽轮机盘车系统配备主电机、辅助电机各一台，当汽轮机发电机组解列后辅助电机启动缓慢转动，并在汽轮机组零转速时低速转动由仪用空气推动盘车电机齿轮与汽轮机大轴齿轮啮合，啮合到位后盘车辅助电机停运，盘车主电机启动运行。

1.D11型汽轮机盘电机电气接线图

图1为D11型汽轮机盘车一次接线总图（左图），汽机盘车啮合二次图（右上）和汽机就地操作箱把手接点图（右下）。汽机盘车一次接线总图（左图）中绿、蓝、红、黑四条线分别为汽机操作箱就地把手分别置于停止、备用、启动、点动四种状态下二次回路的流程示意。

1.1盘车电机控制回路介绍

当汽机盘车就地操作箱把手置于“停止”位时（如绿线所示），依次经过#３发电机220KV断路器分闸反馈常闭接点（断路器分闸时此接点闭合）、汽机润滑油压力正常常闭接点（PS-270A触发后此接点闭合），再往下，由于就地把手置于停止位，所以不能走通，因此在汽机盘车就地操作箱把手置于停止位情况下，汽机盘车无法投入。

图1D11型汽轮机盘车电气接线图

当盘车就地操作箱把手置于“备用”位（或称之为自动位）时（流程如蓝线所示），依次经过#３发电机220KV断路器分闸反馈常闭接点（断路器分闸时此接点闭合）、汽机润滑油压力常闭接点（PS-270A触发后此接点闭合）、盘车就地操作箱把手HS-288第3付接点（如右下图所示：把手置“启动”、“备用”或“点动”时闭合）、盘车就地操作箱把手HS-288第4付接点（如右下图所示：把手置“启动”或“备用”时闭合）、常开节点K288-1（#1、2MSV、#1、2RSV和ASV全在关闭状态下此接点闭合）、TDR-1第4付常闭接点（盘车啮合后断开）、TDR-1第2付常闭接点（盘车啮合后断开K-TGM第2付常闭接点（盘车主电运行后断开）、K-PBM继电器线圈、常闭接点74-1（盘车主、辅电机任一超温开关动作断开）、盘车主电机三付过载常闭接点（盘车主电机过载时断开）、盘车辅电机三付过载常闭接点（盘车辅电机过载时断开）构成回路。从图纸可以看出，汽机盘车置“备用”时，只要汽机解列且各主汽阀关闭盘车辅助电机就会自动转起来。汽机盘车啮合二次图（右上图）中可以看出只要各主汽截止阀关闭（接点K-288闭合）、盘车辅助电机运行（接点K-PBM-1闭合）且MKⅥ零转速允许盘车啮合指令（接点K-ZSP闭合），电磁阀FY-288A/B动作，压缩空气接通，盘车开始啮合。盘车啮合成功后，位置开关接点ZS-289闭合，啮合成功指示灯亮，继电器TDR-1得电，盘车辅助电机停运，盘车主电机投入运行。

当盘车就地操作把手置于“启动”位时（流程如红线所示），此状态下的流程与“备用”状态下的流程基本一样，唯一的区别在于盘车就地操作箱把手置“启动”状态下旁路了“备用”状态下各主汽阀必须关闭条件（K-288-1）.

当盘车就地操作把手置于“点动”位时（流程如黑线所示），依次经过#３发电机220KV断路器分闸反馈常闭接点（断路器分闸时此接点闭合）、汽机润滑油压力常闭接点（PS-270A触发后此接点闭合）盘车就地操作箱把手HS-288第3付接点（如图3所示，把手置“启动”、“备用”或“点动”时闭合）、盘车就地操作箱把手HS-288第2付接点（如图3所示，把手置“点动”时闭合）、就地操作箱“把手置“点动”时闭合）、DR-1第2付常闭接点（盘车啮合后断开）、K-TGM第2付常闭接点（盘车主电运行后断开）、K-PBM继电器线圈、常闭接点74-1（盘车主、辅电机任一超温开关动作断开）、盘车主电机三付过载常闭接点（盘车主电机过载时断开）、盘车辅电机三付过载常闭接点（盘车辅电机过载时断开）构成回路。啮合过程与上述提到的过程一样，主电机投运过程与上述类似。点动”操作按扭PB-289（按下时接通）、常开接点K-290-1（盘车操作箱就地切至JOG位置时接通）

从上述叙述中可以看出盘车就地操作盘上操作把手常态下应放在“备用”位置，若有特殊需要可将把手拉出置于“停止”位或“点动”位，此把手在“启动”位不能停留，会自动弹回“备用”位置。

2.D11型汽轮机盘车投入方式

D11型汽轮机盘车投入方式大致可分为下列几种：程控方式（自动/手动）、手动方式、混合方式。

程控自动方式：正常情况下，盘车就地操作箱把手应该放置在“备用standby”位，MKⅥ汽机盘车操作画面控制方式置“自动模式（automode）”，压缩空气供盘车隔离阀开启。汽轮机解列后，盘车辅助电机即投入运行，当汽机降至零转速后，啮合回路接通压缩空气电磁阀动作，盘车完成啮合停用辅助电机，然后启动盘车主电机完成盘车投运。

程控手动方式：此为非正常情况，就地把手依旧在“备用standby”位，MKⅥ汽机盘车操作画面控制方式置“手动模式（manualmode）”，压缩空气供盘车隔离阀开启。自动汽轮机解列后，盘车辅助电机即投入运行，当汽机降至零转速后，啮合回路不会接通（由于K-ZSP接点断开），需在MKⅥ汽机盘车操作画面进行手动啮合操作（点选“manualengage”），之后的动作过程和程控自动运行一样。

手动方式：此种方式在盘车系统无法正常投入或要求盘车系统以特定方式运行情况下使用。使用此种方式要确保汽轮机转速为零、汽轮机盘车主辅电机均停电、就地操作箱把手切至“停止”位、润滑油系统投运正常、关闭压缩空气供盘车隔离阀。朝大轴方向扳动盘车就地机构箱上的手动啮合杆使盘车齿轮组与汽机大轴啮合，啮合成功后，利用就地操作盘在盘车电机顶部沿盘车电机转向均匀转动转盘，同时查看汽机大轴确已被盘动。若要手动使盘车脱开，只需反方向扳动盘车就地机构箱上的手动啮合杆。

3.D11型汽轮机盘车投入异常分析

由于盘车在自动状态下（即“备用STANDBY”状态下）正常投运需同时满足上文1.1所介绍的多个条件，任一条件不满足都可能造成汽机盘车无法正常投运，下面介绍几例汽机盘车装置非正常投入的案例及处理经过，主要有主蒸汽截止阀MSV未关闭到位、盘车控制电源失去、发电机试验过程中盘车跳闸等异常。

3.1主蒸汽截止阀MSV未关闭到位

盘车自动投运需满足主汽阀在关闭位置（#1、2MSV、#1、2RSV和ASV全在关闭状态），判断上述阀门在关闭位置的依据为各阀门开度小于3%。某日汽机打闸后#1主汽门截止阀（#1MSV）未关闭到位，阀位模拟量显示95%，汽机转速至零，盘车未正常投运。检查盘车投运其他条件均满足，立即联系热工维护人员将#1MSV关闭信号强制为“1”，盘车自动投入正常。

3.2盘车控制电源失去

某日汽机打闸后监盘人员发现盘车辅助电机未投运，正常汽机解列后盘车辅助电机就应投入运行。立即至盘车就地控制箱检查，发现盘车控制箱所有指示灯均熄灭、盘车控制箱内控制电源空开跳闸。经电气维护人员检查发现盘车控制箱上一指示灯灯座接线有接地现象，处理后恢复盘车控制电源，盘车辅助电机启动正常，后续盘车自动投入正常。

3.3发电机试验过程中盘车跳闸

某日机组检修期间维护人员根据工作需要对汽轮发电机出口开关进行传动，发电机出口开关合闸时汽机盘车跳闸，运行人员立刻想到盘车投运条件需满足“#３发电机220KV断路器分闸反馈常闭接点”闭合，立即拉开发电机出口开关，盘车投入正常。

4.总结

汽轮机停机后投入盘车可以使汽机转子得到均匀冷却，防止汽机转子发生热变形。若盘车不能正常投运，可能造成转子发生热变形，损坏主设备。通过上面的介绍及异常分析可以看出运行人员掌握盘车控制原理将有助于我们对于盘车异常情况下的处理，保证汽轮机主机部分的安全。在运行日常巡检及启停机期间及时检查盘车装置状态，提前发现异常，为处理赢得时间，保证盘车装置正常投运。

参考文献：

[1]GE公司汽机运行培训手册.

[2]蔡国利.S209FA燃气-蒸汽联合循环机组D11型汽轮机的几起异常分析[J].浙江电力，2014（9）：49-52.

[3]周寒雁.汽轮机盘车装置电气控制回路改进与应用[J].金川科技，2016（3）：78-81.

[4]蔡文.汽轮机自动盘车操作装置的工作原理及控制[J].内蒙古科技与经济，2013（15）：97-98.