主给水泵液力耦合器控制电源的失电分析及优化吕建超王田志杨连波摘要向蒸发器供水的APA系统具有一套复杂的调节系统，由于APA泵采用变转速的液力耦合器控制，因此它的稳定对机组的运行起着重要的作用，控制不当或者运行不稳定将直接导致蒸发器水位异常进而导致汽轮发电机组停机，甚至导致反应堆停堆。借此通过秦山二期扩建机组运行以来发生的APA泵的控制电源引起的瞬态事件，并结合秦山二期扩建机组APA泵控制电源的改进，本文提出扩建机组APA泵控制电源存在的问题及建议采取的措施，对机组的安全运行有很大的指导意义。关键词主给水泵;控制电源;备用;RUNBACK信号：TM621：ADOI：10.19694/jki.issn2095-2457.2020.17.750前言主给水泵系统由三台并联的50%容量的电动泵组构成，正常时两台运行，一台备用。给水泵组的转速控制系统能够保证蒸汽发生器给水母管和蒸汽母管之间的压差等于一个随负荷变化的整定值，以维持给水流量控制系统调节阀前后的压差恒定，从而消除了两台蒸汽发生器之间给水耦合影响，满足蒸汽发生器给水流量要求，且在保证给水流量的前提下，使并联运行的电动泵的流量合理分配，并具有一定的裕量。三台电动主给水泵的转速均由DCS控制。由高压加热器出水母管实测值与蒸发器出口蒸汽母管压力整定值之差（Pd）信号，作为主给水泵液力耦合器勺管的主控制信号，给出的是4-20mA的设定值改变可移动的勺管的位置来改变油腔室内油膜的厚度，到达改变电动给水泵的转速。输出速度的改变是由过程控制器向VEHS定位控制装置输出给定（信号），即“最大输出速度”（100%）定位控制回路将“由位置传感器测出的勺管位置实际值”与过程控制器的“设定值（信号）”进行比较。信号差值通过磁力控制器对4/3位阀的控制销进行操作。由于控制销的位置变化，控制油流进和流出双向勺管定位液压缸的流量也会产生相应变化，从而使主给水泵转速发生变化，满足供水需要。见下图1。1主给水泵液力耦合器控制电源失电导致瞬态事件秦山二期扩建机组的APA泵的液力耦合器控制电源原设计是：APAA泵和C泵的液力耦合器控制电源由LNQ经KCO050AR单路供电，B泵液力耦合器控制电源由LNR经KCO051AR供电，见下图2。实际运行过程中曾发生过上游电源逆变器故障，及更换APA110MV振动探头的卡件等，导致机组停机停堆事件发生。虽然在此期间进行过逆变器电源改造及下游电源改造等，APA泵液力耦合器的控制电电源供电可谓安全可靠，但是仍存在一些会导致APA泵无出力的情况发生的隐患。比如液力耦合器供电的二极管模块向下游供电线路故障，二极管卡件模块本身故障，勺管本身控制系统故障等，仍存在导致机组瞬态时发生事件，为此建议以下改进。2优化改进建议2.1改进主给水泵跳泵逻辑秦山二期扩建机组的常规岛厂变的容量从42MVA提升到50/25-25MVA，不再受“同一条母线不能同时运行两台主给水泵”的限制，从这些考虑两台APA泵运行时可以随便备用。但是仍然不允许同时启动两台主给水泵，否则将导致6KV母线侧的正常电源进线开关跳闸，因此不允许在一台主给水泵运行的情况下，将其他两台泵同时置于“备用”状态。秦山二期扩建机组的APA泵的备用逻辑是主给水泵A、B可备用于任意一台主给水泵，而LGA6/LGB4分别备用于A泵和B泵。可考虑在高功率下增加主给水泵运行时连锁低流量启动备用泵的信号。由于运行泵的液力耦合器丧失出力，但开关柜仍是处于合闸状态，不会触发机组大于50%负荷时，只有一台主给水泵运行的RUNBACK信号，通过这样的逻辑设置，可以完善运行泵无出力未跳闸的丧失给水流量的事件。关于主给水泵低流量保护，可考虑如下设置：汽机功率大于某定值（如55%Pn），运行的主给水泵流量小于某定值（如800t/h），延时一段时间（如2s）则启动备用泵。如下图3。以上逻辑中定值选择依据：汽机功率定值Ps的选择，应该满足机组高功率期间发生运行泵低流量故障时能保护。秦山二期扩建机组主给水泵的额定流量为2150t/h，此值对应到单台蒸发器的给水为1075t/h，核算到对应于二回路的负荷大约55%Pn，因此在負荷低于55%Pn时，这样即使出现备用的主给水泵启动没有流量出力，一台主给水泵也能维持两台蒸发器给水的需要。若在汽机功率大于55%Pn...