三菱M701F型燃机跳闸阀控制回路优化_孙长春.pdf

设备管理与维修2023 2（上）图 6故障后的异常数据3问题与解决方案3.1存在的问题由于在手动驾驶模式下发生故障后，系统会直接给出惰性的网络指令，致使地铁车辆不能按照驾驶司机要求的控制方式对电客车的牵引及制动进行控制，此问题对日后地铁车辆的日常运行构成极大的安全隐患。3.2解决方案（1）故障判断逻辑进行修改：通过将手动驾驶模式故障的判断逻辑由 RIOM2A 和 RIOM3A 采集 AMR2 的信号 LI_ATOEffDmd1、LI_ATOEffDmd2，“或”的关系变更为“与”的关系，即在手动驾驶模式下，上述两个信号同时都为高电平时就判定为手动驾驶模式故障。通过对故障判断逻辑进行修改，修改前后结果对比发现，修改后使该故障的判定更加严谨。（2）故障后传达指令进行：将手动驾驶模式故障发生后传达的网络惰性指令改为制动指令，降低了电客车在运行中的安全风险。4结语牵引制动指令是地铁电客车安全运行的必要条件，南京轨道交通地铁 2 号线在手动驾驶模式下出现故障问题时会强制给出惰性指令，进而导致电客车司机推动牵引与制动后列车对此无反应。鉴于此故障对电客车的行车安全性具有重大影响，因此对TCMS 故障判定的控制与管理逻辑进行优化改善。通过上文对故障判断逻辑及指令传达进行改进，改进前后运营数据的比对与跟踪可发现，该设计方案可以有效解决手动模式下的故障问题。参考文献1中车浦镇车辆厂有限公司.TCMS 功能与故障诊断说明书 Z.2017.2阿尔斯通（上海）有限责任公司.牵引功能需求说明书 Z.2017.编辑石跋序0引言国内引进的三菱 M701F 型燃机的安全油管路配置只有 1 套跳闸阀控制回路，当机组挂闸时此跳闸阀关闭，安全油管路建立起安全油压，机组挂闸成功；若跳闸阀打开，则管路中的安全油泄回至油箱，机组跳闸。由于原有安全油管路上的跳闸阀为单一结构设计，安全隐患很大，若跳闸阀出现故障，将会出现 2种不安全情况的发生：跳闸阀误开，泄掉安全油，直接导致机组跳闸；跳闸阀拒动，此情况对机组的危害更高。针对此情况，优化三菱 M701F 型燃机跳闸阀控制回路。1设计思路1.1结构优化在三菱 M701F 型燃机跳闸阀控制回路优化设计前，分析原有跳闸阀控制回路特点，优化为跳闸阀控制回路串并联结构设计。设计 4 个跳闸阀分为 2 组，将这 2 组并联结构串联在一起后，构成串并联结构：2 组并联结构中任意一个跳闸阀因故障而打开时，均不会使安全油泄掉；即使任意一组中的 2个跳闸阀打开，同样不会使安全油泄掉；只有 2 组并联结构中各有一个跳闸阀动作时，安全油压才会泄掉，实现机组跳闸功能（图 1）。1.2开发在线试验功能在优化后的跳闸阀结构中，进一步开发在线试验功能，可在线检验跳闸阀工作状态。在线活动试验时，打开进油侧并联的2 个跳闸阀中的任意一个跳闸阀，压力监视测点示值升高并触发压力高报警，以此检验阀门开启正常。当试验阀门关闭后，三菱 M701F 型燃机跳闸阀控制回路优化孙长春（国能国华（北京）燃气热电有限公司设备维护部，北京100035）摘要：简述三菱 M701F 型燃机跳闸阀控制回路的安全隐患，并提出优化策略，开发跳闸阀在线试验功能。可通过此功能有效检验跳闸阀的工作状态，提高机组安全运行的可靠性。关键词：燃机；跳闸阀；在线试验中图分类号：TM621文献标识码：BDOI：10.16621/ki.issn1001-0599.2023.02.2258设备管理与维修2023 2（上）压力测点示值下降至正常值。当压力示值恢复至正常值后，打开出油侧跳闸阀并联结构中的任意一个跳闸阀，压力监视测点示值降低并触发压力低报警，以此检验阀门开启正常。当试验阀门关闭后，压力测点示值升高至正常值。2设备安装机组安全油路的跳闸阀串并联结构主要包含如下设备：1 个压力测点（PT），2 个节流孔，4 个跳闸阀（SV1、SV2、SV3、SV4）。4 个跳闸阀在结构上分为 2 组，即 SV1、SV3 并联为一组，SV2、SV4 并联为另一组；并联的 2 组跳闸阀再进行串联（图 2）。4 个跳闸阀中任意一个跳闸阀因故障而打开时，均不会使安全油压泄掉；即使同一组中的 2 个跳闸阀均因故障而打开时，同样不会使安全油压泄掉；只有 2 组并联结构中各有一个跳闸阀打开时，安全油才会泄掉，实现跳闸功能。跳闸功能：当机组挂闸，控制系统发出指令使 4 个跳闸阀关闭，管路中安全油压建立，图 1 中 PT 示值1/2 P1 示值；当 2 组跳闸阀同时打开，将管路中安全油泄回至油箱，触发安全油压低保护，实现保护跳闸；当 SV1、SV3 并联结构中任意一个跳闸阀打开时，安全油管路中 PT 示值升高至 PT 示值P1 示值；当 SV2、SV4 并联结构中任意一个跳闸阀打开时，安全油管路中 PT 示值降低至 PT 示值0；当任一组中任意一个电磁阀打开时，管路中安全油不会被泄掉，不会触发安全油压低保护信号。3跳闸阀在线活动试验设计3.1现场设备具备试验条件（1）检查跳闸阀、PT 压力测点无漏油。（2）检查 PT 压力测点指示正常。3.2试验允许条件以 SV1、SV2 跳闸阀为例。（1）SV1 跳闸阀已选择。（2）无其他跳闸阀试验进行。（3）PT 压力示值（图 3 中 EMERGENCY INTERMEDIATEOIL PRESS）正常，无 PT 油压低于定值报警（低报警设定值0.16 MPa），无 PT 油压高于定值报警（高报警设定值 0.48 MPa）。3.3设计试验操作顺序以 SV1 跳闸阀为例，试验条件满足后。（1）点击图 3 控制界面中的“TRIP SV TEST”按钮，弹出“TRIP SV TEST”操作窗口（图 4）。（2）在“TRIP SV TEST”操作窗口上点击 SV1 软按键，其背景变为红色表示以选中。（3）在“TRIP SV TEST”操作窗口上点击“TEST ON”软按键，发出 SV1 跳闸阀试验指令。（4）指令发出后，SV1 跳闸阀打开，PT 示值升高触发压力高报警（高报警设定值0.48 MPa），“TRIP SV TEST”操作窗上的“TEST OK”背景由灰色变为红色，表示 SV1 跳闸阀动作试验正常，最终 PT示值接近安全油压正常值。（5）在“TRIP SV TEST”操作窗口上点击“TEST OFF”软按键跳闸阀发复位指令。若未对“TEST OFF”软按键操作，则“TEST ON”软按键操作 10 s 后，自动发跳闸阀复位指令，PT 示值恢复正常后其报警复位。（6）待 SV1 跳闸阀试验完毕，且此试验中无其他报警发生。（7）可依次进行其他跳闸阀试验，如 SV2、SV4 跳闸阀试验。以 SV2 为例，指令发出后，SV2 跳闸阀打开，PT 示值降低触发压力低报警（低报警设定值 0.16 MPa），“TRIP SV TEST”操作窗上的“TEST OK”背景由灰色变为红色，表示 SV2 跳闸阀动作试验正常，最终 PT 示值接近 0 MPa。（8）同样在“TRIP SV TEST”操作窗上点击“TEST OFF”软按键跳闸阀发复位指令。若未对“TEST OFF”软按键操作，“TEST ON”软按键操作 10 s 后，自动发跳闸阀复位指令，PT 示值恢复正常后其报警复位。（9）待 SV2 跳闸阀试验完毕，且此试验中无其他报警发生。3.4跳闸阀在线试验逻辑组态简介在进行试验时，为降低试验人员误操作风险，当任何一个跳闸阀进行在线试验时或压力测点出现报警时，都将对其他跳闸阀试验进行闭锁。当试验正常进行时，每进行一个跳闸阀试验，其动作后 PT 示值将会产生变化，并触发报警。图 1跳闸阀控制回路图 4“TRIP SV TEST”操作窗口图 3“TRIP SV TEST”控制界面图 2现场安装59设备管理与维修2023 2（上）3.4.1SV1 和 SV3 跳闸阀在线试验以 SV1 为例。控制画面“TRIP SV TEST”操作窗上选择试验对应跳闸阀，当控制条件具备，例如：PT 压力示值低报警取“非”，表示 SV2 或 SV4 已关闭，且 PT 示值约等于1/2 P1 示值；选择 SV1；“TSET ON”经 SR 触发器后取“非”，表示无其他跳闸阀正在试验。以上 3 个信号相“与”后的信号，即图 5中“TRIP SV CH-1 TSET SET”（表示 SV1 已选），再与“TSET ON”信号相“与”输出“TRIP SV CH-1 TSET ON”指令，即 SV1 在线试验开始。当 SV1 阀打开，PT 压力示值将升高，触发压力高报警（高油压报警设定值为 0.48 MPa），“H”高值报警信号与“1ON”（即TRIP SV CH-1 TSET ON 指令）相“与”“或”后输出“TOK”（即“TSET OK”），用来检验 SV1 阀试验效果，如 5 图左下区域所示。结束 SV1 在线试验，可在“TRIP SV TEST”操作窗上点击“TEST OFF”复位 SR 触发器，则“TRIP SV CH-1 TSET ON”指令信号消失，结束在线试验或等待 10 s 自动复位 SR 触发器，则“TRIP SV CH-1 TSET ON”指令信号消失。SV1 关闭，PT 示值将恢复至正常示值，即 PT 示值约等于1/2 P1 示值，SV1 在线试验结束。3.4.2SV2 和 SV4 跳闸阀在线试验以 SV2 为例。控制画面“TRIP SV TEST”操作窗上选择试验对应跳闸阀，当控制条件具备，例如：PT 压力示值高报警取“非”，表示 SV1 或 SV3 已关闭，且 PT 示值约等于 1/2 P1 示值；选择 SV2；“TSET ON”经 SR 触发器后取“非”，表示无其他跳闸阀正在试验。以上 3 个信号相“与”后的信号，即图 5 中“TRIP SV CH-2 TSET SET”（表示 SV2 已选），再与“TSET ON”信号相“与”输出“TRIP SV CH-2 TSET ON”指令，即 SV2 在线试验开始。当 SV2 阀打开，PT 示值将降低，触发压力低报警（低油压报警设定值为 0.16 MPa），“L”高值报警信号与“2ON”（即TRIP SV CH-2 TSET ON 指令）相“与”“或”后输出“TOK”（即“TSET OK”），用来检验 SV2 阀试验效果，如 5 图左下区域所示。结束 SV2 在线试验，可在“TRIP SV TEST”操作窗上点击“TEST OFF”复位 SR 触发器，则“TRIP SV CH-2 TSET ON”指令信号消失，结束在线试验或等待 10 s 自动复位 SR 触发器，则“TRIP SV CH-2 TSET ON”指令信号消失。SV2 关闭，PT 示值恢复至正常示值，即 PT 示值约等于1/2 P1 示值，SV2 在线试验结束。4结论此项目提高了三菱 M701F 型燃机跳闸阀控制回路的可靠性，完善了跳闸阀回路的设计结构，消除了原单一跳闸阀所带来的设备隐患。在优化后的结构上，开发了跳闸阀在线活动试验功能，有效检验跳闸阀的工作状态，消除了由跳闸阀误动、拒动带来的安全隐患，保障了机组的安全运行。编辑石跋序图 5跳闸阀在线试验逻辑60