关于对发电厂盘车控制方式的探讨

张亚维

国电电力吴忠热电有限责任公司张亚维

摘要：在发电厂汽轮机系统中，盘车装置对于系统的运行及维护起着十分重要的作用。随着DCS技术的推广和发展，传统的盘车装置电气操作控制回路及保护回路逐渐被DCS所取代。DCS控制系统既提高了盘车系统操作的稳定性，也使盘车装置电气操作回路的维护和检修变的安全、快捷。

关键词：发电厂盘车控制方式

1、概述1.1盘车装置结构简介大型火力发电机组普遍采用蜗轮蜗杆、齿轮复合减速、摆轮啮合的低速盘车装置，由电动机驱动，其结构根据功能可分为盘车减速结构和投入结构两大部分。其设计特点为：盘车减速机构采用传统的蜗轮蜗杆减速传动加上一级齿轮的减速传动结构，在盘车减速结构正常工作时，盘车载荷低，功率余量大，启动平稳，角加速度小，机构冲击载荷小。投入机构由曲柄连杆机构和摆动齿轮切向啮入式超越离合器及驱动机构组成。驱动机构通常采用液压油动机或气压气缸活塞型式。其进油（或进气）由二位三通换向电磁阀控制。汽轮机冲转时，当转子转速超过盘车转速时，在超越离合器作用下，盘车装置将自动脱离啮合状态，摆动齿轮返回到甩开位置并自锁。

1.2盘车的重要性在汽轮机启动的过程中，锅炉点火之前，凝汽器需具有一定的真空度，以便凝结锅炉点火后通过旁路排入凝汽器的蒸汽，因此要启动真空泵抽真空。而抽真空之前，应先向轴封供汽，以减轻真空泵的符合。此时，气缸内会漏入一些蒸汽。若转子静止不动，则由于热蒸汽大部分滞留在缸内上部，使转子和轴封的上下部分受热不均，造成转子弯曲变形。当机组冲转后势必产生很大的离心力而引起机组振动，甚至造成汽轮机动、静部分摩擦。为了保证在轴封供汽后不使转子弯曲，必须在轴封的供汽之前先投入盘车装置，以利于汽轮发电机组顺利启动。

1.3DCS控制系统DCS是分布式控制系统的英文缩写（DistributedControlSystem），意为集中管理、分散控制。就是对整个系统的构成、参数设定及控制组态等工作进行集中管理。在工程师站进行集中配置，然后下装到各控制器，实际的数据采集、转换，控制实现由各处理单元单独执行，互不影响。在某个单元发生故障时不会影响整个系统的运行，从而使因处理设备故障而使系统整体停运的危险大大降低。DCS系统一般采用以太网构建，操作员站和工程师站共享数据，基本思想是“控制和危险分散，管理和监视集中”。

1.4盘车采用PLC控制的工作原理盘车操作装置可以通过采取手动的方式来启动，也可以全在自动的方式下启动。在润滑油压正常、顶轴油压正常和软启动器正常的外部允许盘车条件满足的情况下，选择了自动盘车方式，主要TSI发出零转速信号到盘车控制柜，PLC在确认已收到零转速信号（通常，在收到稳定的零转速信号后会自动延时30秒左右才被系统确认），PLC系统在电磁阀通电后30秒开始监测是否收到啮合到位的信号，如果未收到啮合到位信号，盘车电机将周期性通过软起动器时间启动电机正转，使盘车电机微动，以利于齿轮间的啮合，如果还未收到啮合到位信号，盘车电机微动两次后第三次将强行启动盘车。如果收到啮合到位信号，则电机将自动启动并维持盘车电机的运行，同时啮合到位信号发出5秒后，电磁阀自动断电，从而完成自动盘车投入；当汽轮机转速冲转超过盘车转速的时候，通过离心力甩开盘车装置，盘车装置甩开到位后，电机将自动停止。

手动自动盘车方式与上述工作原理相似，不过需要人为地进行一系列操作：首先同样必须满足润滑油压正常、顶轴油压正常和软启动器正常的盘车条件，然后选择手动盘车方式，按下“电磁阀动作”按钮后，将启动盘车电机，盘车开始运行。任何时候按下“停盘车”按钮，将停止盘车电机。盘车停止后，整个装置还处于啮合位置，此时要想脱开盘车装置，需按下“甩开”按钮，电机开始反转，使装置脱开。当甩开到位行程开关闭合后，电机将停止运转。

2、盘车操作要求2.1启机时盘车操作条件投入盘车前应先投入顶轴油泵，以减小静摩擦力，以利于启动盘车装置和保护轴承；同时应对油路、电路做常规检查；操作之前打开盘车电源及进油管上的手动阀门，当工作结束后关闭电源和进油管上阀门；盘车装置投入前，汽轮发电机转子应处于零转速状态，即转速n≤1.5/min。

2.2停机时盘车操作条件停机时，必须等转子转速降到零后，才能投入盘车，否则会严重损伤盘车装置和转子齿轮。转速降到零之后应立即投入盘车，连续盘车到高压内缸下半调节级处内壁金属温度降到200℃时，才可改用间歇盘车，降到150℃时才能停止盘车。

启机时盘车操作条件停机时盘车操作条件3、盘车完全采用DCS控制的可靠性以前大部分机组都是在汽轮机侧面设置专用配电箱，利用PLC进行控制，这就需要接入满足盘车启动的条件信号（如：润滑油压正常、无电气故障等信号），然而盘车的这些信号本身就已接入DCS控制系统中，固可在DCS中取这些信号作为盘车的启动条件，由DCS直接控制盘车的启、停。省去信号线同时接入DCS和PLC控制系统中，保证了操作的安全性和可靠性。

4、小结通过DCS控制盘车，使工作人员从繁重的体力劳动中解脱出来。DCS组态简单，逻辑严密，操作规范方便，有较好的安全性，为现代电力企业的安全文明生产创造了条件，它的优越性值得火电安装检修行业推广。

参考文献：[1]主机盘车装置说明书[2]PLC技术在电厂盘车装置的应用……包头第二热电厂张宇伟杨树张宇鑫