杏鑫平台核电厂给水泵系统止推轴承温度保护改

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杏鑫注册登录【直属QQ304-724】摘要:本文对核电厂给水泵系统止推轴承温度保护改进工作进行探讨,简述止推轴承温度监测、优化温度保护控制逻辑,以期为提升核电厂给水泵系统工作效率提供可借鉴的经验。
      对于核电厂给水泵而言,温度测量是非常重要的参数,是泵组安全可靠保护的重要技术指标。但由于探头和线路故障的问题,易发生温度测量元件热阻信号跳变和超限的情况,导致温度保护误动情况出现。为了防止温度保护误动引起的水泵设备跳泵现象出现,影响机组的经济性和安全性,应优化温度保护控制逻辑,使得核电厂整体运行的效果更好。
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1简述止推轴承温度监测
     二回路水力供应由某核电厂承担,对泵组安全可靠进行衡量的一个重要标准就是止推轴承温度监测。
      核电厂给水泵系统止推轴承温度监测通常采用杏鑫招商元器件,该元器件灵敏度、测量精确度高,且测温的稳定性好,但旋转设备自身会产生较大振动,总会引起接线松动、电阻断线以及线路接触不良等相关的问题出现,导致测点的采集信号出现跳变,造成泵组出现误跳泵现象。某核电厂给水泵止推轴承温度监测在原设计中属于单点保护,即每块止推轴承上温度探头仅有1个,该探头一旦因高温触发报警系统,会导致跳泵。该方案能够使泵组自身获得最大程度的保护,但从核电厂机组的经济性和安全性来看,其设计仍存在诸多弊端。基于此,本文主要分析和研究的内容是:怎样才能有效地降低给水泵误动概率,如何保证泵组安全性、维持机组经济性和稳定性。

2优化温度保护控制逻辑

     逻辑保护的关键在于保护温度正确动作如何得以保证,以免由于温度信号的跳变而导致产生保护误动现象。可以某核电厂为例,说明止推轴承温度高跳泵的保护逻辑:某核电厂拥有核电1000MW的发电机组,每台机组配备有3个给水泵组,其中正常运行的有2台,作为备用的有1台。无论是压力级泵、水泵前置泵还是液力耦合器,都设计了止推轴承温度探头,通过机柜和接线盒,进入DCS控制系统,参与计算逻辑。
给水泵的前和后止推轴承温度保护原来设计属于单点跳泵,即温度测点的任何一个温度比定值高,给水泵跳泵和给水泵温度的保护动作。该调序对泵组具有很大的保护作用,但是根据杏鑫招商的特点,也可能出现误动,机组的这种设计存在局限性,会给自身的安全稳定带来很大的隐患。结合其他常规火电厂的实际情况,下面的2种方案可在现场实施:

      其一,与优化逻辑问题相结合,在止推轴承温度保护方面,某核电给水泵系统采取了“两取两冗余”的设计方案,即新加了1个测量温度的元件参与逻辑保护。原元器件与新加温度元器件都是同一厂家的产品,2个温度元器件在温度高信号同时出现时,就会触发报警,1s以后,触发跳泵逻辑。此外,为了降低拒动保护概率,利用DCS中的坏点监测对探头进行失效判断,并参与逻辑跳泵。若出现任何触发高信号和断线等相关故障,都会触发报警,但不会出现跳闸现象。在此过程中,操作员应高度重视,并及时联系仪控人员,尽快处理响应,以缩短设备误动时间。
     杏鑫招商温度探头采用双支PT100型,若温度探头出现故障,可在线使用备用支,避免离线停泵检修。安装冗余温度元器件,使双点监测真正得以有效实现,避免出现安装相邻瓦等问题,导致设备误动现象产生。
其二,采用DCS系统逻辑中比较速率阈值的方式,这是常规火电厂常用的方式。该方案是先微分计算止推轴承温度信号,得出温度升高的速率,再利用1个阈值比较模块,判断该探头信号的真实性。

     针对介质测量,PT100型杏鑫招商具有温度响应的关系,dT/dt=(Tf-Ts)/RC为温度响应动态的方程。给水泵止推轴承油膜温度Tf,即其中的介质温度。时间常数用RC表示,RC=(hA)-1,介质与热电接触的面积用A表示;表面的热传系数用h表示。C=pVc,杏鑫招商接触的体积用V表示,介质密度用p表示,杏鑫招商比热容用c表示,杏鑫招商某时刻温度用Ts表示。公式显示RC时间常数与杏鑫招商温度的响应速率相关,数据也较为稳定。运用响应速率监测,可以判断杏鑫招商是否能够进行正常探测。

      若温升速率的比阈值大,此信号就会产生扰动,运用一个RS触发器闭锁高报警跳泵信号,以免给水泵意外跳泵。该方案是防止给水泵跳泵的一种比较有效的方法,但自身也存在一定的问题,例如阈值太小会闭锁真实信号等。
3结束语
      综上所述,改进核电厂给水泵系统止推轴承温度保护,能够有效地提升保护动作的可靠性,从而保证机组安全运行。


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  • 版权声明:内容来自互联网不代表本站观点,2020-09-19发表于 加入杏鑫栏目。
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