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                            直流屏更換引起壓縮機組停機事故

                            2021-03-15

                            某日,某公司空分裝置K-J301空氣壓縮機更換直流屏時,暫停電直流電源過程中,反饋給機組現場控制箱的電氣高壓開關柜合閘成功信號突然消失,引發壓縮機組現場控制箱內PLC連鎖停機,造成全公司供風量減小1/2。2停機原因分析壓縮機組現場控制箱與高壓開關柜電氣聯系見表1?,F場控制箱內PLC邏輯為一旦檢測到高壓開關柜反饋的合閘成功信號斷開,就認為機組高壓開關柜跳閘,從而連鎖進行工藝停機(關閉相應出、入口閥),同時發停機命令給開關柜進行開關柜斷路器跳閘,停主電機。表1壓縮機組現場控制箱與高壓開關柜聯絡接口序號信號名稱方向備注1合閘指令壓縮機高壓柜壓縮機提供無源脈沖(2s)合閘指令信號2跳閘指令壓縮機高壓柜壓縮機提供無源脈沖(2s)跳閘指令信號3開關柜綜合故障保護反饋高壓柜壓縮機高壓柜提供無源常閉反饋信號,閉合則高壓柜運行正常,斷開則故障保護,連鎖停機4合閘成功反饋高壓柜壓縮機高壓柜提供無源常開反饋信號,閉合則高壓柜合閘,斷開則高壓柜分閘,連鎖停機在進行直流屏更換作業時,壓縮機直流控制電源短時中斷2min。壓縮機電氣高壓開關柜送給現場控制箱PLC的合閘成功信號為斷路器合位擴展繼電器KA1的常開點,如圖1所示。在直流控制電源失電時,繼電器KA1線圈失電,其常開點斷開,現場控制箱PLC檢測到“開關柜跳閘”,從而連鎖進行停機。此時,開關柜無直流控制電源,斷路器并未跳閘,主電機仍運行,而壓縮機組已進入工藝停機狀態,出口閥關閉,放空閥打開,壓縮機組退出系統管網運行。2min后,直流控制電源恢復,直接接通開關柜跳閘回路使斷路器跳閘,電機斷電停機,其停機流程如圖2所示。1(+KM)1X1(#122端子)KA1KA1355QF152(-KM)1X2(#123端子)合位擴展繼電器合位至機組控制箱圖1開關柜至現場控制箱PLC的運行狀態圖圖2壓縮機停機流程圖直流失電KA1失電KA1常開點斷開PLC連鎖停機直流恢復跳閘回路接通主電機停關出口,開放空閥,連鎖停主機,但主機無法停機3改進措施對外引至DCS或PLC的高壓開關柜合閘成功信號要求:對于參與重要連鎖的機泵開關狀態點,要求必須與開關柜斷路器實際合分閘狀態100%相對應,不宜采用擴展繼電器方式。本壓縮機采用合位擴展繼電器常開點輸出給PLC作為機組運行信號,在電氣二次控制回路設計上存在重大隱患。電氣安全理論要求得電跳閘,跳閘出口繼電器正常運行時不通電,允許直流控制電源異?;蚨虝r失電,重點防止誤動引發事故,主要考慮誤動時造成損失大。儀表生產理論要求斷電跳閘,跳閘出口繼電器正常運行時通電,部分連鎖沒有后備執行機構,重點防止拒動,主要考慮拒動時造成損失大。壓縮機只取開關柜斷路器合位輔助點來判斷主電機運行,邏輯判據并不嚴密。發生線路接點接觸不良、觸點抖動、電纜線路故障等,均會引起運行信號消失、機組連鎖停機,所以此判據誤動率高。綜上所述,造成壓縮機連鎖停機的根本原因是直流屏更新造成壓縮機控制電源短時失電、至PLC電機運行狀態點采用擴展中間繼電器常開點、控制箱PLC采用運行狀態合位單點作為電機運行判據同時存在,因此只要一個條件不具備就不會引發此類停機事故。本次技改措施主要從后面兩個條件入手。(1)方案一:取消斷路器合位擴展繼電器KA1,采用斷路器QF常開點作為機組運行信號的判斷,從而實現100%反映開關柜斷路器合分閘狀態,消除直流電源異?;蚨虝r失電引起的運行信號消失隱患。經查,開關柜所用(下轉第123頁) 斷路器具備5常開5常閉輔助點,而實際僅使用4常開4常閉輔助點,所以沒有必要采用合位擴展繼電器方式,改進后的接線如圖3所示。

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