張文濤
(福建省鴻山熱電有限責(zé)任公司,福建泉州362712)
SOE(Sequence of Event)即事件順序記錄系統(tǒng),其以毫秒級分辨力輸入卡件為依托,預(yù)先定義好需要的開關(guān)量信號,當(dāng)發(fā)生設(shè)備故障時,該系統(tǒng)可以記錄開關(guān)量信號的動作先后順序,為排查故障提供幫助[1]。
隨著火力發(fā)電機組服役年限增加,設(shè)備使用壽命達(dá)到極限,各種故障停機事件頻繁發(fā)生,特別是跳閘回路繼電器、電磁閥和電纜故障時,傳統(tǒng)SOE設(shè)計的預(yù)定義開關(guān)量信號已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)的需要,SOE信號庫亟待完善。
某電廠使用東方汽輪機,本文以該電廠DEH系統(tǒng)SOE系統(tǒng)信號庫為例來展開論述,DEH系統(tǒng)遮斷硬接線圖如圖1所示。
圖1為簡化版ETS跳機硬接線,TSI系統(tǒng)的3個軸位移超限停機信號A1/A2/A3分別進入3個可組態(tài)卡件F1/F2/F3,在卡件內(nèi)完成三取二后輸出R1/R2/R33個節(jié)點,這3個節(jié)點經(jīng)過R5/R6/R7繼電器擴展后完成三取二功能并輸出到R11和R21繼 電 器 ,R11和 R21的 節(jié) 點 送 到 DEH 系 統(tǒng) 機 柜 完 成JR4/JR5/JR6/JR7遮斷電磁閥的動作,實現(xiàn)圖3中遮斷電磁閥5YV/6YV/7YV/8YV動作觸發(fā)汽機遮斷(圖3中PS1、PS2、PS3三取二油壓失去)。
從汽機遮斷SOE信號庫與首出比對圖(圖2)可以看出,現(xiàn)有汽機遮斷SOE信號庫的設(shè)計與ETS跳閘首出條件基本吻合,其只是在外部跳閘信號觸發(fā)跳閘回路動作時,記錄外部跳閘信號觸發(fā)的先后順序,而輔助ETS首出完成更細(xì)致的分辨。
傳統(tǒng)的SOE信號庫的設(shè)計只是為了記錄外部信號引起跳閘時觸發(fā)的先后順序,沒有考慮整個跳閘回路內(nèi)部如繼電器、電磁閥或電纜等故障導(dǎo)致的跳閘情況,為了更好地理解,引入一個電氣專業(yè)的常用語“偷跳”,所謂的汽機偷跳指的是非首出條件引起的跳閘。
圖1 DEH系統(tǒng)遮斷硬接線圖
圖2 汽機遮斷SOE信號庫與首出比對圖
汽機偷跳的可能性有以下兩種:
(1)跳閘繼電器故障引起的偷跳。圖1中與跳閘相關(guān)的繼電器有很多,按照防止保護誤動的原則,絕大多數(shù)都是“三取二”設(shè)置,但是也有基于防保護拒動設(shè)計的單個動作便可觸發(fā)跳閘指令的繼電器,如R11/R21(ETS跳閘指令送DEH跳閘回路)、R33/R34(超速110%)和R38(DEH遮斷)繼電器。如果R11/R21/R33/R34/R38這5個繼電器因電纜破皮、線圈有感應(yīng)電等,導(dǎo)致線圈吸合使保護誤動作,這就屬于跳閘繼電器故障引起的偷跳;電源失去繼電器R35/R36為常閉節(jié)點,當(dāng)繼電器接線松動時,可能導(dǎo)致繼電器翻轉(zhuǎn)觸發(fā)電源失去節(jié)點導(dǎo)通,導(dǎo)致偷跳。
(2)汽機房就地裝置故障如危急遮斷器飛錘裝置脫扣、噴油電磁閥2YV誤動或者遮斷電磁閥5YV/6YV/7YV/8YV成組誤動引起的偷跳(PS1、PS2、PS3三取二失去油壓)。汽機遮斷就地設(shè)備如圖3所示。
以上兩種汽機偷跳導(dǎo)致的遮斷,打閘首出都會是“保安油壓低跳閘”,SOE記錄第一條是“DEH遮斷”,第二條是“保安油壓低跳閘”。
此首出很有迷惑性,非常不利于快速排查問題所在,主要體現(xiàn)在以下3點:
(1)不好下定論是偷跳;
(2)即使確定是偷跳,也沒法判斷是跳閘繼電器故障引起的偷跳還是汽機房就地裝置故障引起的偷跳;
(3)即使確定是跳閘繼電器故障引起的偷跳,由于參與的跳閘繼電器很多,不能因此縮小排查范圍來查找具體故障繼電器。
為了區(qū)分跳閘繼電器故障引起的偷跳與汽機房就地裝置故障引起的偷跳,將圖1中跳閘繼電器JR4常開節(jié)點送SOE,將圖3中保安油壓低開關(guān)PS1常開節(jié)點送SOE,同時將圖3中ZS2開關(guān)常開接點送SOE。當(dāng)汽機偷跳發(fā)生時,如果SOE記錄JR4先來,則可判斷是跳閘繼電器故障引起的偷跳;如果SOE記錄PS1或者ZS2先來,則可判斷是汽機房就地裝置故障引起的偷跳。
當(dāng)已經(jīng)可以判斷是跳閘繼電器故障引起的偷跳時,為了縮小故障繼電器排查范圍,可以將圖1中R11/R21(ETS跳閘繼電器)、R33/R34(超速110%繼電器)、R38(DEH遮斷繼電器)、R35/R36(電源失去繼電器)節(jié)點接入SOE卡。
電科院SOE測試只是檢測SOE卡件掃描周期精度是否達(dá)到要求,對機組發(fā)生遮斷時SOE是否能夠正確顯示未進行檢測,所以新SOE點的添加要求顧及已有SOE的設(shè)計規(guī)范,使SOE系統(tǒng)在遮斷時能按照正確時序顯示,以滿足事故追憶要求;目前梳理出來需要添加的點位有JR4/PS1/ZS2/R11/R21/R33/R34/R38/R35/R36繼電器節(jié)點,如果這10個繼電器都有空余節(jié)點,則可以直接將該繼電器節(jié)點送入SOE卡;如果部分繼電器已經(jīng)沒有空余節(jié)點,則要求這10個繼電器都必須擴展出新繼電器節(jié)點,并將新繼電器節(jié)點送入SOE卡,嚴(yán)禁部分繼電器使用本繼電器節(jié)點,另外的繼電器使用擴展繼電器節(jié)點。
圖3 汽機遮斷就地執(zhí)行機構(gòu)圖
近期很多汽機遮斷案例在原因查找上遇到難點,遮斷原因基本上都是跳閘回路繼電器、電磁閥和電纜等故障引起的跳閘,而首出和SOE都提供不了幫助。針對此類問題,本文以東方汽輪機DEH系統(tǒng)遮斷原理圖為例,主要討論了現(xiàn)有SOE系統(tǒng)信號庫的設(shè)計不足(只是記錄外部信號引起跳閘時觸發(fā)的先后順序,沒有考慮整個跳閘回路內(nèi)部如繼電器、電磁閥或電纜等故障導(dǎo)致的跳閘)、改進方案以及改進過程中的注意事項,并完善了SOE信號庫,為故障跳閘原因查找提供了必要的幫助。