趙愛芳，毛晶潔，周玉慧

(華能寧夏大壩發(fā)電有限責(zé)任公司，寧夏 青銅峽 751607)

華能寧夏大壩發(fā)電有限責(zé)任公司裝機容量為4×300MW，機組采用單機單爐單元控制系統(tǒng)。2010-02-10，公司2號機發(fā)生一起因自動停機遮斷電磁閥(以下簡稱“AST電磁閥”)誤動導(dǎo)致機組停機的事故。

1 ETS系統(tǒng)功能

2號機組的汽輪機停機保護是由HOLLIAS公司汽輪機危急遮斷控制系統(tǒng)(以下簡稱“ETS系統(tǒng)”)來實現(xiàn)的。在汽輪機運行過程中，ETS系統(tǒng)在線監(jiān)視影響機組安全運行的一些重要參數(shù)，當這些參數(shù)超過其運行限值時則采取必要的措施進行處理；并在異常情況繼續(xù)發(fā)展到可能危及設(shè)備安全時，送出遮斷信號關(guān)閉全部汽輪機進汽門，停止汽輪機的運行。ETS系統(tǒng)自動停機的主要執(zhí)行元件由1個帶有4個AST電磁閥和2個超速保護控制閥(OPC)的危急遮斷控制塊(即電磁閥組件)、隔膜閥和壓力開關(guān)等組成。ETS系統(tǒng)的自動停機是通過該電磁閥組件來控制油壓實現(xiàn)的。AST電磁閥組件在油管路中被設(shè)計成串并聯(lián)布置的結(jié)構(gòu)，2個電磁閥為1個通道，采用先并聯(lián)再串聯(lián)的控制方式，每個通道中至少有1只電磁閥打開，才可導(dǎo)致停機。這也提高了保護的可靠性，4只AST電磁閥中任意1個損壞或拒動均不會引起停機。

ETS系統(tǒng)的遮斷保護停機原理見圖1。ETS系統(tǒng)有4個24 V DC繼電器TRIP-1A，TRIP-1B，TRIP-2A，TRIP-2B。其中，TRIP-1A，TRIP-1B為通道1的一對繼電器，TRIP-2A、TRIP-2B為通道2的一對繼電器。TRIP-1A，TRIP-1B控制AST-1A，AST-1B 2個電磁閥，TRIP-2A，TRIP-2B控制AST-2A，AST-2B 2個電磁閥。220V AC電源通過繼電器的觸點控制現(xiàn)場的這4個AST電磁閥。正常運行中，繼電器TRIP-1A，TRIP-1B，TRIP-2A，TRIP-2B處于吸合狀態(tài)，4個AST電磁閥也通電勵磁關(guān)閉，從而切斷了自動停機危急遮斷母管上的抗燃油(EH油)泄油通道，使所有蒸汽閥的執(zhí)行機構(gòu)活塞下腔油壓能夠建立起來。當任何一個被監(jiān)視的參數(shù)有遮斷信號ETS-OUT發(fā)出時，都將使TRIP-1A，TRIP-1B，TRIP-2A，TRIP-2B繼電器失電。繼電器失電后，被其控制的電磁閥AST-1A，AST-1B，AST-2A，AST-2B也失電打開，則總管泄油，導(dǎo)致所有主汽門關(guān)閉而使汽輪機停機。

圖1 ETS系統(tǒng)的遮斷保護停機原理

2 事故過程

2010-02-10T10:08:43，2號機組DCS系 統(tǒng)發(fā)AST電磁閥失電SOE紀錄事件；10:09:08，2號機組ETS 1，2通道遮斷，汽機跳閘，機組負荷由306MW降到0，發(fā)電機逆功率信號發(fā)，廠用電由備用變提供；10:10:10，運行當班人員手動MFT，鍋爐滅火。

事故發(fā)生后，首先檢查汽機ETS保護機柜，發(fā)現(xiàn)ETS保護機柜已失電。DCS電源配送柜送2路220V AC電源至ETS保護機柜，當時一路電源從ETS機柜斷開，一路電源從DCS電源配送柜斷開。在對ETS保護機柜4個AST電磁閥檢查時發(fā)現(xiàn)，AST-1A電磁閥線圈電阻值為0。就地檢查發(fā)現(xiàn)，該電磁閥線圈被燒糊，有明顯異味。重新更換新的電磁閥，缺陷消除，汽機掛閘、沖轉(zhuǎn)、并網(wǎng)、帶正常負荷。

3 原因分析

根據(jù)檢查結(jié)果判斷，此次停機事故應(yīng)該是由于AST電磁閥長期帶電，造成設(shè)備老化，AST-1A電磁閥線圈絕緣性能下降，線圈短路，以致電磁閥被燒壞。但按AST電磁閥組件在油路中的設(shè)計理念，1個電磁閥動作不應(yīng)該引起停機事故。在繼續(xù)深入查找原因時發(fā)現(xiàn)以下2個問題。

(1) ETS保護系統(tǒng)AST電磁閥電源存在設(shè)計問題。按照設(shè)計圖紙，ETS保護機柜電源由DCS電源配送柜提供2路220V AC電源，這2路電源同時并聯(lián)冗余工作，失去任何一路電源對ETS保護機柜沒有影響。4個AST電磁閥電源則由ETS保護機柜電源提供，這就造成了當AST-1A電磁閥發(fā)生短路時，ETS保護機柜一路電源開關(guān)因過流斷開，同時造成另一路上級DCS電源開關(guān)也跳閘斷開，造成機柜失電。這樣，4個AST電磁閥全部失電，從而打開了自動停機危急遮斷母管上的抗燃油泄油通道，導(dǎo)致所有主汽門關(guān)閉而停。

(2) ETS保護系統(tǒng)遮斷輸出采用正邏輯。根據(jù)ETS保護邏輯，若有一項機跳爐保護信號時，即當汽機跳閘后發(fā)出主燃料跳閘(MFT)信號時，機組自動停爐。而事故發(fā)生時卻沒有此信號發(fā)出，而是由運行當班人員進行手動MFT。事故調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，當ETS保護系統(tǒng)出現(xiàn)汽機跳閘遮斷停機信號時，送往其他系統(tǒng)如BMS，CCS，SCS，BPC，DAS系統(tǒng)和電氣等的擴展信號并沒有及時發(fā)出。這是由于原ETS保護系統(tǒng)遮斷輸出設(shè)計為正邏輯，機組正常工作時輸出繼電器不帶電。當機組有遮斷信號輸出時，輸出繼電器帶電，其送往其他系統(tǒng)的擴展信號由繼電器的常開接點閉合送出。而當ETS保護機柜失電后，其正邏輯輸出繼電器由于失電常開、接點斷開，不能及時發(fā)出相應(yīng)擴展信號。

4 改進措施

(1) 將AST電磁閥電源與ETS保護機柜電源分開。在DCS電源配送柜單獨增加2路220V AC電源供AST電磁閥電源使用，并加裝保險，防止AST電磁閥回路短路時發(fā)生開關(guān)越級跳閘，影響UPS系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性。同時，一路電源提供給AST-1A，AST-1B 2個電磁閥，一路電源提供給AST-2A，AST-2B 2個電磁閥，并在ETS跳閘畫面增加ETS 1，2通道電源監(jiān)視和AST電磁閥狀態(tài)顯示，以便在AST電磁閥異常時運行人員能及時發(fā)現(xiàn)。

(2) 將ETS保護系統(tǒng)遮斷輸出采用反邏輯。利用機組檢修停機的機會進行保護邏輯修改，將正邏輯保護輸出改為反邏輯保護輸出，并將其送往其他系統(tǒng)的擴展信號輸出繼電器的接線由常開接點改至常閉接點。機組正常工作時，輸出繼電器帶電，常閉接點斷開；當機組有遮斷信號輸出時，輸出繼電器失電，常閉接點閉合送出信號，同時也可在ETS保護機柜電源失電后，相應(yīng)擴展信號仍能正常送出。

5 預(yù)防措施

(1) 檢查其他機組的ETS保護邏輯，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的隱患，并提出相應(yīng)整改意見。

(2) 將此次2號機組的經(jīng)驗應(yīng)用于1號機組的ETS同類型設(shè)備的改造實施中。

(3) 建立電磁閥絕緣測試電子臺賬，利用機組檢修機會對電磁閥回路絕緣情況進行檢查測試，及時排除設(shè)備隱患。