600MW汽轮机喷油试验引起机组跳闸的原因分析及预防措施.pdf

第 3 8卷 第 1 期 2 0 1 6年 1月 华 电技 术 Hua d i a n Te c h no l o g y V0 1 38 NO 1 J a n 2 0 1 6 6 0 0 MW 汽轮机 喷油试 验 引起 机组跳 闸的 原 因分析及预 防措 施 张学海 ( 华能铜川 照金 电厂 ， 陕西 铜川7 2 7 1 0 0 ) 摘要 ： 介绍了某 6 0 0MW 汽轮机喷油试验的过程及原理 ， 针对一起喷油试验引起机组跳闸的事故进行了分析 ， 确认事 故原因为隔离电磁阀轻微卡涩、 汽轮机数字电液控制系统未完全实现逻辑闭锁等多种因素叠加 ， 并提出了相应的预防 措施 。 关键词 ： 喷油试验； 汽轮机数字电液控制系统； 跳闸； 卡涩； 逻辑闭锁； 预防措施 中图分 类号 ： T M 6 2 1 2 文献标志码 ： B 文章编号 ： 1 6 7 41 9 5 1 ( 2 0 1 6 ) 0 1 0 0 4 7 0 2 0 引言 某电厂 2 6 O OM W 汽轮机为东方汽轮机厂引进 日本 13立 公 司技术设 计和 制造， 型号 为 N Z K 6 0 0 1 6 6 7 5 3 8 5 3 8 ， 为亚临界、 一次中间再热、 单轴、 3 缸 4排汽、 直接 空冷凝汽式汽轮机。汽 轮机数字 电液 调节系统 ( D E H) 采用 O v a t i o n系统。 2 0 1 5年 1 0月 1 1日， 1机组调停启动 时， 汽轮 机冲转至 3 0 0 0 r mi n， 进行主机喷油试验 时机组异 常跳闸。 1 喷油试验经 过 2 0 1 51 01 1 T 0 3 ： 5 0 ： 0 0 ， 1机 组调停启 动 时 ， 汽轮机冲转至 3 0 0 0 r mi n ， 按照机组启 动计划进 行喷油试验。运行人员按照操作票进行操作 ， 在操 作 界 面 站 ( O 1 S )点 击 “喷 油 试 验 ( S P R A Y O I L T E S T ) ” ， 将 “ 喷 油试 验允许 ” 置为 “ 投入 ( S T A R T) ” 后 ， 喷油试验开始。隔离 电磁 阀 4 Y V带 电， 检测 到 隔离电磁阀在隔离位； 喷油电磁阀2 Y V带电， 油喷 入危急遮断器 中， 飞环击 出， 机组跳闸 ， 故障首出报 警信号为“ D E H跳闸” 。 2 喷油试验原理 汽轮机转速 为 3 0 0 0 r mi n ， 在飞环喷油试 验情 况下 ， 先使遮断隔离阀组 的隔离 电磁阀 4 Y V带 电动 作 ， 高压保安油的排油被隔离阀截断 ， 其上设置的行 程开关 Z S 4的常开触 点闭合 ， Z S 5的常开触点断开 并对外发信， D E H检测到该信号后， 将复位试验阀 组的喷油电磁阀 2 Y V带 电动作 ， 透平压力油从导油 收稿 日期 ： 2 0 1 51 01 9 ； 修 回 日期 ： 2 0 1 51 21 3 环进入危急遮断器腔室 ， 危急遮断器飞环被击出， 打 击危急遮断器装置 的撑钩 ， 使危急遮断器装置撑钩 脱扣 ， 通过机械遮断机构使 遮断隔离 阀组的机械遮 断阀动作。通过喷油试验可以检测危急遮断器飞环 动作的可靠性。喷油试验系统如图1 所示。 手动遮断机构 0 z ： _ S 4 遮断隔 ” ； 阀组件 停机 电磁铁 危 急遮 断装置 危急遮断器 图 1 喷油试验 系统 从喷油试验原理可以看 出， 汽轮机在进行喷油 试验时 ， 隔离 电磁 阀 4 Y V带 电后 ， 由于高压保 安油 的排油 已被截断， 机组在飞环喷油试验情况下不会 被遮断 。 3 喷油试验引起机组跳闸原因分析及检查 喷油试验引起机组跳闸后的故障首出报警信号 为“ D E H跳闸” 。满足以下任一条件， D E H跳闸信 号可被传送至继电器柜： ( 1 ) 未并网时， 转速信号故 障； ( 2 ) 手动停机； ( 3 ) 超速 l l O； ( 4 ) 汽轮机跳闸 保护系统( E T S ) 跳闸； ( 5 ) 背压保护； ( 6 ) 高压安全 油压力低于 3 9MP a 。 针对上述 6种原 因， 对 照机 组分 散控 制 系统 ( D C S ) 历史记录， 排除了条件 ( 1 )一( 5 ) ， 引起 D E H 跳闸的原 因最终确认为高压安全油压低于 3 9 MP a ， 即隔离 电磁 阀 4 Y V带 电后， 在未将 高压保安 油的排油隔离的情况下 ， 喷油电磁 阀 2 Y V带 电将油 喷入危急遮断器中， 飞环击出而导致机组跳闸。 4 8 华 电技 术 第 3 8卷 从机组 D C S历史记录中查询得知 ， 隔离 电磁阀 4 Y V带电后 ， 行程 开关 Z S 5的常开触 点一 直未 断 开， 但行程开关 Z S 4常开触点闭合且有短时脉冲信 号 ， 经过逻辑翻转 5 S 后对外发信 ， 喷油 电磁阀 2 Y V 带 电。 就地手动机械活动隔离 电磁 阀 4 Y V， 发现该电 磁阀存在轻微 卡涩现象 ， 并且 推测在动作过程 中， 4 Y V对应 的活塞拉 杆有可能在 4 Y V没有完全关闭 的情况下使行程开关 Z S 4发信。 从上述分析得知 ， 几种 因素叠加在一起导致在 喷油试验过程中机组跳 闸： 隔离电磁阀 4 Y V存在轻 微卡涩； 4 Y V带 电动作过程 中， 在未完 全关 闭的情 况下 ， 行程 开关 Z S 4发出短时闭合脉冲信号 ； D E H 逻辑未完全实现逻辑闭锁导致 喷油 电磁 阀 2 Y V带 电， 油喷人危急遮 断器 中 ， 飞环击 出而 导致机组跳 闸。多次对隔离 电磁 阀 4 Y V强制带 电后其动作正 常。2 0 1 5一 i 0 1 i T 0 4 ： 3 7 ： O 0 ， 汽轮机重新冲转至 3 0 0 0 r m i n后 ， 喷油试验正 常， 检查各电磁 阀失、 带 电情况正常 ， 各行程开关信号显示正常。 4 避免喷油试验 引起机组跳 闸的预防措施 该厂喷油试验引起 的机组跳 闸属于低概率事 件 ， 但仍需制定完善的预防措施 。 ( 1 ) 完善喷油试验逻辑 闭锁条件 。当行程开关 Z S 4发信后， 逻辑检测到该信号属于长脉冲信号且 延时 3 S 后， 进行脉冲信号翻转， 待行程开关 Z S 5闭 合， 脉冲信号消失 5 s 后， 再发信使喷油电磁阀2 Y V 带电， 避免 隔离 电磁阀 4 Y V出现机械卡涩， 在未隔 离到位的情况下 2 Y V带电使机组跳 闸。 ( 2 ) 利用机组停机检修机会将 4 Y V的活塞拉杆 与信号开关 Z S 4 ， Z S 5 旋转一定角度， 避免在活塞拉 杆动作过程 中信号开关出现没有顶到位的现象。 ( 3 ) 在机组正常运行时， 将 2 Y V停电， 进行喷油 试验前将 2 Y V恢复带 电， 恢复前需测量 2 Y V是 否 带电， 若带 电则需查明原 因， 不 可使 2 Y V直接恢复 带电。 ( 4 ) 喷油试验前 ， 先将 4 Y V强制带电， 确保 电磁 阀无卡涩 现象 ， 行程 开关 Z S 4 ， Z S 5信号 显示 正常 后 ， 再进行喷油试验。 ( 5 ) 严格按照相关规定要求， 机组每运行 2 0 0 0 h进行 1次喷油试验 。 ( 6 ) 定期分析抗燃 ( E H) 油油质监督报表 中的 相关指标 ， 进行同期横 向对比， 发现参数指标有异常 时及时采取应对措施 ， 避免电磁 阀出现卡涩故障。 5 结束语 随着 电力行业 的发展 ， 喷油试验引起机组跳闸 的事故现象较为少见 。本文针对某厂一起喷油试验 引起机组跳闸的事故进行了分析 ， 提出了相关预防 措施 ， 对同类型汽轮机组 出现相似问题 的解决 以及 预防， 具有一定的借鉴意义。 ( 本文责编 ： 弋洋) 作者简介 ： 张学海( 1 9 8 5 一) ， 男， 宁夏中卫人 ， 工程师， 从事汽机专 业管理方面的工作( E m a i l ： 2 4 9 5 3 2 5 3 6 q q c o m) 。 0 0 0 0 ( 上接第 4 6页) 过 电压及发 电机进相运行 ， 如运行 中发电机带厂用 电源电压无法满足要求 ， 可将厂用 电倒闸操作为厂用备用变压器带路。当出现大面积 电晕放电或闪络现象、 端部绑线断裂且声音异常、 振 动加剧等异常现象时， 应立即 报并及时申请停止 发电机运行 。 电气运行人员在中班和夜班对发 电机 电晕进行 一 次熄灯检查 ， 在对发电机进行增 、 减 电流 、 电压时， 须平缓进行 ， 防止突升、 突降。 发电机励磁调节器在电压调节模式下运行 ， 发电 机运行中应投入励磁滑环风机， 并关闭滑环罩壳门。 运行人员维持发电机转速稳定， 并每小时监测一 次机组振动情况。当发电机受电网系统冲击时， 检修、 运行人员应及时对发电机端部电晕及固定情况进行检 查， 当发电机受短路故障冲击时， 应立即停机检查。 运行人员交接班时应对发电机 电晕放电情况及 端部振动 、 绑线 、 垫块情况作好交接 ， 如出现新放电 点 ， 应及时 报。 检修人员每天对发电机本体、 出线系统及冷却 系统、 发电机保护装置、 发电机励磁装置进行巡视、 检查 ， 如有停机机会 ， 检修人员应通过窥视孔检查端 部电晕及固定情况。 5 结束语 攀枝花分公 司 2 X 1 5 0 MW 发