張學(xué)海

(華能銅川照金電廠，陜西銅川　727100)

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600MW汽輪機噴油試驗引起機組跳閘的原因分析及預(yù)防措施

張學(xué)海

(華能銅川照金電廠，陜西銅川727100)

摘要:介紹了某600 MW汽輪機噴油試驗的過程及原理，針對一起噴油試驗引起機組跳閘的事故進行了分析，確認(rèn)事故原因為隔離電磁閥輕微卡澀、汽輪機數(shù)字電液控制系統(tǒng)未完全實現(xiàn)邏輯閉鎖等多種因素疊加，并提出了相應(yīng)的預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞:噴油試驗;汽輪機數(shù)字電液控制系統(tǒng);跳閘;卡澀;邏輯閉鎖;預(yù)防措施

0　引言

某電廠2×600 MW汽輪機為東方汽輪機廠引進日本日立公司技術(shù)設(shè)計和制造，型號為NZK600－16.67/538/538，為亞臨界、一次中間再熱、單軸、3缸4排汽、直接空冷凝汽式汽輪機。汽輪機數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)(DEH)采用Ovation系統(tǒng)。

2015年10月11日，#1機組調(diào)停啟動時，汽輪機沖轉(zhuǎn)至3000 r/min，進行主機噴油試驗時機組異常跳閘。

1　噴油試驗經(jīng)過

2015－10－11 T 03: 50: 00，#1機組調(diào)停啟動時，汽輪機沖轉(zhuǎn)至3000 r/min，按照機組啟動計劃進行噴油試驗。運行人員按照操作票進行操作，在操作界面站(OIS)點擊“噴油試驗(SPRAY OIL TEST)”，將“噴油試驗允許”置為“投入(START)”后，噴油試驗開始。隔離電磁閥4YV帶電，檢測到隔離電磁閥在隔離位;噴油電磁閥2YV帶電，油噴入危急遮斷器中，飛環(huán)擊出，機組跳閘，故障首出報警信號為“DEH跳閘”。

2　噴油試驗原理

汽輪機轉(zhuǎn)速為3 000 r/min，在飛環(huán)噴油試驗情況下，先使遮斷隔離閥組的隔離電磁閥4YV帶電動作，高壓保安油的排油被隔離閥截斷，其上設(shè)置的行程開關(guān)ZS4的常開觸點閉合，ZS5的常開觸點斷開并對外發(fā)信，DEH檢測到該信號后，將復(fù)位試驗閥組的噴油電磁閥2YV帶電動作，透平壓力油從導(dǎo)油環(huán)進入危急遮斷器腔室，危急遮斷器飛環(huán)被擊出，打擊危急遮斷器裝置的撐鉤，使危急遮斷器裝置撐鉤脫扣，通過機械遮斷機構(gòu)使遮斷隔離閥組的機械遮斷閥動作。通過噴油試驗可以檢測危急遮斷器飛環(huán)動作的可靠性。噴油試驗系統(tǒng)如圖1所示。

圖1　噴油試驗系統(tǒng)

從噴油試驗原理可以看出，汽輪機在進行噴油試驗時，隔離電磁閥4YV帶電后，由于高壓保安油的排油已被截斷，機組在飛環(huán)噴油試驗情況下不會被遮斷。

3　噴油試驗引起機組跳閘原因分析及檢查

噴油試驗引起機組跳閘后的故障首出報警信號為“DEH跳閘”。滿足以下任一條件，DEH跳閘信號可被傳送至繼電器柜: (1)未并網(wǎng)時，轉(zhuǎn)速信號故障; (2)手動停機; (3)超速110 ％; (4)汽輪機跳閘保護系統(tǒng)(ETS)跳閘; (5)背壓保護; (6)高壓安全油壓力低于3.9 MPa。

針對上述6種原因，對照機組分散控制系統(tǒng)(DCS)歷史記錄，排除了條件(1)～(5)，引起DEH跳閘的原因最終確認(rèn)為高壓安全油壓低于3.9 MPa，即隔離電磁閥4YV帶電后，在未將高壓保安油的排油隔離的情況下，噴油電磁閥2YV帶電將油噴入危急遮斷器中，飛環(huán)擊出而導(dǎo)致機組跳閘。

從機組DCS歷史記錄中查詢得知，隔離電磁閥4YV帶電后，行程開關(guān)ZS5的常開觸點一直未斷開，但行程開關(guān)ZS4常開觸點閉合且有短時脈沖信號，經(jīng)過邏輯翻轉(zhuǎn)5 s后對外發(fā)信，噴油電磁閥2YV帶電。

就地手動機械活動隔離電磁閥4YV，發(fā)現(xiàn)該電磁閥存在輕微卡澀現(xiàn)象，并且推測在動作過程中，4YV對應(yīng)的活塞拉桿有可能在4YV沒有完全關(guān)閉的情況下使行程開關(guān)ZS4發(fā)信。

從上述分析得知，幾種因素疊加在一起導(dǎo)致在噴油試驗過程中機組跳閘:隔離電磁閥4YV存在輕微卡澀; 4YV帶電動作過程中，在未完全關(guān)閉的情況下，行程開關(guān)ZS4發(fā)出短時閉合脈沖信號; DEH邏輯未完全實現(xiàn)邏輯閉鎖導(dǎo)致噴油電磁閥2YV帶電，油噴入危急遮斷器中，飛環(huán)擊出而導(dǎo)致機組跳閘。多次對隔離電磁閥4YV強制帶電后其動作正常。2015－10－11 T 04: 37: 00，汽輪機重新沖轉(zhuǎn)至3000 r/min后，噴油試驗正常，檢查各電磁閥失、帶電情況正常，各行程開關(guān)信號顯示正常。

4　避免噴油試驗引起機組跳閘的預(yù)防措施

該廠噴油試驗引起的機組跳閘屬于低概率事件，但仍需制定完善的預(yù)防措施。

(1)完善噴油試驗邏輯閉鎖條件。當(dāng)行程開關(guān)ZS4發(fā)信后，邏輯檢測到該信號屬于長脈沖信號且延時3 s后，進行脈沖信號翻轉(zhuǎn)，待行程開關(guān)ZS5閉合，脈沖信號消失5 s后，再發(fā)信使噴油電磁閥2YV帶電，避免隔離電磁閥4YV出現(xiàn)機械卡澀，在未隔離到位的情況下2YV帶電使機組跳閘。

(2)利用機組停機檢修機會將4YV的活塞拉桿與信號開關(guān)ZS4，ZS5旋轉(zhuǎn)一定角度，避免在活塞拉桿動作過程中信號開關(guān)出現(xiàn)沒有頂?shù)轿坏默F(xiàn)象。

(3)在機組正常運行時，將2YV停電，進行噴油試驗前將2YV恢復(fù)帶電，恢復(fù)前需測量2YV是否帶電，若帶電則需查明原因，不可使2YV直接恢復(fù)帶電。

(4)噴油試驗前，先將4YV強制帶電，確保電磁閥無卡澀現(xiàn)象，行程開關(guān)ZS4，ZS5信號顯示正常后，再進行噴油試驗。

(5)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定要求，機組每運行2 000 h進行1次噴油試驗。

(6)定期分析抗燃(EH)油油質(zhì)監(jiān)督報表中的相關(guān)指標(biāo)，進行同期橫向?qū)Ρ?，發(fā)現(xiàn)參數(shù)指標(biāo)有異常時及時采取應(yīng)對措施，避免電磁閥出現(xiàn)卡澀故障。

5　結(jié)束語

隨著電力行業(yè)的發(fā)展，噴油試驗引起機組跳閘的事故現(xiàn)象較為少見。本文針對某廠一起噴油試驗引起機組跳閘的事故進行了分析，提出了相關(guān)預(yù)防措施，對同類型汽輪機組出現(xiàn)相似問題的解決以及預(yù)防，具有一定的借鑒意義。

(本文責(zé)編:弋洋)

張學(xué)海(1985—)，男，寧夏中衛(wèi)人，工程師，從事汽機專業(yè)管理方面的工作(E-mail:249532536@ qq.com)。

作者簡介:

收稿日期:2015－10－19;修回日期:2015－12－13

中圖分類號:TM 621.2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B

文章編號:1674－1951(2016)01－0047－02