汽轮机延时跳闸异常原因分析及处理.pdf

第 3 5卷第 5期 2 0 1 3年 5月 华 电技 术 Hua d i a n Te c hn o l o g y V0 l _ 3 5 No 5 Ma v 2 01 3 汽轮机 延时跳 闸异 常原 因分析及处 理 安健雄 ， 高起 栋 ， 张顺 ( 宁夏京能宁东发电有限责任公司， 宁夏 银川7 5 0 4 0 0 ) 摘要 ： 以某 火力发 电厂 为例 ， 对一次汽轮机主保护动态传动过程 中出现较长延时 的情况进行分析 ， 确定 了异 常的原 因， 采取 了相应 的措施 ， 以避 免类 似事件再 次发生。 关键词 ： 汽轮机主保 护 ； 延时跳 闸； 异常分析 ； 措施 中图分 类号 ： T K 2 6 7 文献标志码 ： B 文章编号 ： 1 6 7 41 9 5 1 ( 2 0 1 3 ) 0 5 0 0 5 40 2 0 引言 2 原因初步分析 按照 火力发电厂安全性评价 的要求 ， 汽轮机 主保护应定期进行试验。而在线试验只能检验保护 开关是否正常， 并不能检验整个保护回路是否正常， 因此 ， 汽轮机主保护一般在机组启动前 、 汽轮机挂 闸 后进行传动试验 ， 或利用停 机机会触发主保护动作 使汽轮机跳 闸来做传动试验。在一次汽轮机停运主 保护传动试验过程中， “ 汽轮机润滑油压低” 跳闸信 号已正常发出， 但汽轮机延时跳闸， 本文对这一事件 的原 因进行分析并给出处理措施。 1 事件经 过 某火力发电厂机组为 2 X 6 6 0 M W 超临界机组 ， 汽轮机调节保安系统 由哈尔滨汽轮机厂生产 ， 其保 安系统 由危急遮断系统( E T S ) 和安全监测仪表系统 ( T S I ) 组成 。E T S设有 2套相互独立的遮断通道 ， 采 用双路并 串联逻辑 回路 ， 在汽轮机运行参数超过安 全极 限时， 使各汽门油动机中的压力油泄掉 ， 迅速关 闭全部阀门以保证机组安全。另外 ， E T S还具有在 线试验功能 。 2 0 1 2 0 91 4 T 2 0： 0 0 ： 0 0， 该厂 2机组利用检 修停机机会 进行 E T S “ 润滑油压低 ” 跳 闸保护传 动 试验 。2 0 ： 2 0： 0 0 ， 热控人员就地开启“ 润滑油压低” 保护模块泄油阀 ， 就地模块润滑油压均低至汽轮机 跳闸值 0 0 6 M P a以下。2 0 ： 2 5 ： 2 5 ， 分散 控制 系统 ( D C S ) 画面 E T S首出“ 润滑油压低跳闸” ， E T S控制 盘上的 E T S已停机指示灯亮 ， 润滑油压低指示灯 闪 烁 ， 但汽轮机未跳 闸。2 0： 2 6： 4 0 ， 汽轮机跳 闸， 同时 A S P一2指示灯 、 数字式 电液调节 ( D E H) 系统失 电 指示灯亮。从跳 闸指令发出到机组跳闸延时 7 5 S 。 收稿 日期 ： 2 0 1 21 2 3 1 ； 修回 日期 ： 2 0 1 3 0 41 6 对于采用数字 电液调节 ( D E H) 系统 的汽轮机 ， 触发汽轮机跳 闸的方式有 2种 ： 一种 是汽轮机危急 保安器动作 ， 隔膜 阀上部保安油 压失去 ， 隔膜 阀开 启 ， 自动停机危急遮断系统 A S T ( A u t o S t o p T u r b i n e ) 母管内高压抗燃油泄掉， 汽轮机所有阀门关闭； 另一 种是 A S T危急遮 断模块上 A S T电磁 阀失电动作 直 接将高压抗燃油泄 掉， 汽轮机所有 阀门关 闭。E T S 保护 跳 闸是 用 后 一 种 方 法 实 现 的 。汽 轮 机 A S T遮 断模块控制原理如图 1所示。 图 1 汽轮机 A S T遮断模块控制原理 分析图 1 可知 ， 造成汽轮机延时跳闸的原因可 能为保护逻辑 出现延 时或 A S T电磁 阀故障。针对 以上可能原因进行以下排查 ： ( 1 ) 检 查 A S T电磁 阀线 圈 阻值 。2 0 1 20 9 1 5 ， 对 A S T电磁阀线圈阻值进行检查 ， 并 将检查结 果与 7月 2 6日检查结果进行对比( 见表 1 ) 。由表 1 可知 ， A S T电磁阀线圈阻值全部合格 。 表 1 检查结果对比 第5期 安健雄 ， 等 ： 汽轮机延 时跳 闸异常原 因分析及 处理 5 5 ( 2 ) 检查 E T S控制逻辑 。将 E T S逻辑备份 ， 检 查 E T S 控制逻辑 ， 逻辑正确， 无延时设置。 ( 3 ) 进 行 A S T电磁 阀开关试验 。将汽轮 机挂 闸， 建立 A S T油压 ， 逐个进行 A S T电磁 阀开关试验 ， A S T电磁 阀动作 均正 确， A S P压力开关 动作正 常。 排除了 A S T电磁阀故障的可能。 ( 4 ) 再次进行汽轮机保护传动试验。汽轮机挂 闸， 分别进行真空低保护 、 主燃料跳闸( MF v r ) 保 护、 润滑油压低保护传动试验 ， 保护动作正常， 无延时。 通过排查 ， 排除了 A S T电磁 阀和控制逻辑引发 异常的可能。 3 原因进一步分析及确认 该电厂汽轮机 E T S设计为 2套 可编程控制器 ( P L C) 并联运行 ， 即 A机和 B机 ， 配置成双机热备 份的双冗余 结构。就地保护信号线接至 E T S控制 柜后 ， 经信号分 配板分别单独送 至 A机 和 B机 ， 保 护信号经逻辑判断后控制 A S T电磁阀线圈。A S T 电磁阀线圈的继电器控制原理如图 2所示。 DC 1 1 O V L 继 l 打 闸按钮 电 B机指令 器 线 圈 A机 指令 DC I l OV B B机 指 令 一 图 2 A S T电磁 阀线圈的继电器控制原理图 分析图 2可知 ： 在 A机和 B机 同时工作 的情况 下， 若 A机( 或 B机) 发出跳闸指令， B机( A机) 延 时发 出指令 ， 则 A机 ( 或 B机) 控制 A S T电磁 阀的 继电器线圈信号线失电， B机( 或 A机 ) 控制 A S T电 磁阀的继 电器 线圈信号线延时失电 ， A S T电磁 阀线 圈延时失 电， 汽轮机将延时跳闸。 经过分析 ， 认为此次异常是 E T S 2套 P L C发出 跳闸指令不同步造成的。下面通过试验对这一结论 进行 验证 。 在 A机 D I 卡件处将润滑油压低信号线解除 ， B 机正常工作。汽轮机挂 闸后 ， 就地开关处模拟润滑 油压低信号 ， A机无跳闸指令发 出， B机跳闸指令发 出， E T S控制盘润滑油压低指示灯闪烁 ， E T S已停机 指示灯亮 ， D C S画面报“ 润滑油压低跳闸” 首出。但 就地 A S T电磁 阀线圈带 电， A S T油压正常 ， A S P油 压正常 ， 汽轮机未跳 闸。恢 复 A机 D I卡件润滑油 压低信号线 ， A S T电磁阀失电 ， 汽轮机跳闸。用 同样 的方法模拟 A机正常工作 ， B机 D I 卡件将润滑油压 低信号线解除 ， 结果相同。 试验证明以上结论正确， 而导致 E T S 2套控制 器发 出指令不同步的原因一般为 ： ( 1 ) D I 卡件故障； ( 2 ) 保护 回路 信 号线 出现 瞬时 断路 ( 如 线路 虚接 ) ； ( 3 ) 外部电磁信号干扰。 因此 ， 该厂工程技术人员对汽轮机主保护机柜 内 D I 卡件进行 了全面检查 ， 同时对所有信号线进行 紧固， 并严格按照规程要求对 汽轮机主保护进行多 次传动试验 ， 类似异常再未出现。 4 防范措施 ( 1 ) 严格按照安全评价要求对汽轮机主保护进 行定期试验 ， 以便及时发现问题并及时处理。 ( 2 ) 充分利用机组停运机会对汽轮机保护线路 进行检查 ， 防止线路虚接。 ( 3 ) 严格遵守关于生产现场无线电装置使用的 管理规定 ， 防止无线 电信号干扰保护信号而造成保 护拒动或误动。 ( 本文责编 ： 白银 雷) 作者简介 ： 安健雄( 1 9 7 4 ) ， 男， 内蒙古乌海人， 工程师， 从事发电 厂运行技术管理方面的工作 ( E m a i l ： 1 8 9 5 9 0 9 0 8 8 0 1 6 3 c o m) o 0) 广 告 索 引 内蒙古华电辉腾锡勒风力发电有限公司 ( 封面) 华电分布式能源工程技术有限公司( 跨版) ( 封二) 太阳能热发电站运行操作培训班 ( 封三) 华电郑州机械设计研究院有限公司 ( 封底) 华电分布式能源工程技术有限公司( 跨版) ( 前插 1 ) 华 电重工股份有限公司 ( 跨版 )