高压直流阀冷系统冷却塔风扇转速不一致分析报告

高压直流阀冷系统冷却塔风扇转速不一致分析报告

(湖北省电力公司检修公司湖北宜昌443000)

摘要:换流阀完成交直流电转换时会产生大量热量,使得可控硅运行温度升高。因此水冷系统对保障直流主设备的可靠稳定运行起着关键作用。6至9月,正是±500kV龙泉换流站直流系统满负荷运行的关键时期,同时也是水冷系统故障频率最高的时期。在迎峰度夏的关键阶段,保障水冷系统的正常运行对直流系统的稳定运行有着重要意义。

关键词:水冷;风扇;温度

1基本情况

高压直流阀冷系统冷却塔风扇运行期间,发现极Ⅱ阀冷系统的三台冷却塔风扇转速均在700rpm左右,而极Ⅰ阀冷系统的三台风扇转速在400rpm左右。在双极直流系统负荷相同的情况下,两个极的冷却风扇转速应基本一致,不应出现较大差值。为找出问题所在,确保冷却设备正常运行,对双极冷却塔风扇转速不一致的问题开展了检查和分析。

图1内水冷回路图

在OWS监控界面中可以得到的内冷水温度、冷却塔转速、控制系统状态(详见图2)。

图2详细运行工况图

对图2中的数据进行初步分析,可以看出以下结论:

1)在双极负荷相同的情况下,极Ⅱ阀冷系统的三台冷却塔的风扇转速比极Ⅰ高出75%左右。由于风扇转速直接影响水冷系统的冷却能力,因此极Ⅱ的阀进水温度和阀出水温度均低于极Ⅰ5°左右。

2)在主用系统中,极Ⅱ的阀进(出)水温度均比极Ⅰ低5°左右,但是极Ⅱ的冷却塔回水温度却比极Ⅰ还要高1°左右。

3)极Ⅱ的冷却塔回水温度在主备系统中相差5°左右,而极Ⅰ的主备系统中测量值基本相同。

2故障分析

对水冷的控制系统CCP软件中的控制逻辑进行分析,可以看出冷却塔的启停以及风扇转速的增减命令均由水冷控制系统CCP发出的,增加或减少冷却能力的命令则由当时水冷系统的冷却需求来决定。

水冷系统的冷却需求则由主用系统测得的冷却塔回水温度决定。当低于设定值时则发出增加冷却能力的命令,当高于设定值时则发出减少冷却能力的命令,只有主用系统的测量值才被用于冷却能力的逻辑分析中(详见图3)。

图3测量逻辑图

从以上分析可以看出,影响风扇转速的最根本原因是BT5/6的测量值,而且由当时处于主用系统的测量值决定。在出现的极Ⅱ风扇转速异常的情况中,BT5测量温度仅有34.5°,而BT6测量的温度为39.1°。当时的主用系统为B系统,也就是控制逻辑中取BT6的值进行计算,从而使得风扇转速增加。因此可以推断出BT6测量装置故障是导致该异常情况的根本原因。

3分析结论

在明确了导致故障发生的原因后,进一步进行查找,从而确定具体的故障元件。我们通过查看Hidraw软件可以看出测量BT6温度的板卡为CCPB系统盘柜B10层的16槽位的PS868板卡(详见图4)。

图4板卡结构图

在对CCPB系统盘柜B10层的16槽位的PS868板卡进行更换后,BT6显示温度为34.7,与BT6非常接近,同时极Ⅱ的三台冷却塔的风扇转速逐渐下降,最后稳定在400rpm左右,与极Ⅰ基本一致,极II水冷系统恢复了正常运行。

在双极对称运行方式下,双极的冷却系统的各参数应基本一致,包括阀进出水温度、冷却塔回水温度、冷却塔风扇转速,若双极水冷系统的任一参数的差值较大,则需认真分析,查找故障原因,提前排除隐患,保障直流系统的正常运行。

4改进措施

通过查看历年故障情况统计,测量板卡PS868的故障率较高,现场需配备足够的备品。建议对软件进行修改,增加以下功能:对双系统的测量值进行比较,当差值超过任意一个系统测量值的15%的时,监控系统发出双系统测量不一致告警。这样便于运维人员及时发现异常状况。

作者简介:

王抗(1982-),男,高级工程师,从事直流换流站运维检修工作。

林益茂(1984-),男,工程师,从事直流换流站运维检修工作。

向权(1982-),男,工程师,从事直流换流站运维检修工作。

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