主汽门突然关闭的原因分析及处理对策

1、主汽门突然关闭的原因分析及处理对策桂林虹源发电有限责任公司 2 台 135 MW 机组于 2000 年 10 月投入运行，该机 组 DEH 由上海汽轮机厂提供，采用 FOXBORO 公司智能自动化仪表系列构成的 凝汽式汽轮机数字电液调节控制系统，可由操作员站通过 CRT 各画面控制汽轮机 冲转、升速、阀切换、并网、带负荷，具有两种互为跟踪的控制方式，即自动和手 动，并可相互切换。该系统自投用以来， 1 号机组出现了在运行中两个主汽门突然自动关闭， 导致甩负 荷的事件，当时 1 号机带 90 MW 负荷，各项参数都正常。主汽门 TV1 和 TV2 突然关闭，负荷迅速降至 0 ，由于运行人员处理不

2、及时，导致继电保护动作，跳机 停炉。1 原因分析开始汽轮机冲转升速时， 汽轮机处于主汽门控制方式， 此时 4 个调速汽门 GV 全开， 转速由 TV 控制， TV 的开度指令根据 PID 运算得出。正常时，当转速达到 2 950 r/min 时，进行阀切换，转入调门控制，此时 SUM 开始快速累加，TV 指令也跟着快速增加，主汽门加速开启，当 TV1 与 TV2 反馈 平均值大于 90 时， THI 为1，TV 的指令变为 100 并一直保持下去，这时主汽门 处于全开状态， 控制方式已转入调门控制方式。 在以后并网、 加负荷及正常运行时，TV 始终全开， THI 始终为 1 ，保持 100 的

3、开度指令输出。而 TV 控制回路的 PID模式也处于跟踪状态。由于外部原因导致 TV1 的阀位反馈减小，当两者之和小于 90 时， THI 由 1 变 0， 此时， 控制逻辑发生变化， 首先 TV 控制回路中的 PID 模块不再处于跟踪状态， 它 开始进行运算，参与控制。在控制逻辑里， PID 的设定值在并网前代表转速设定， 其值为 03000r/min ，而在并网后却代表功率设定，其值为 0135 MW，当 时带 90 MW 负荷，一旦 PID 投入运算，它的设定值为功率值，比实际转速小太 多， PID 的输出将很快从 100 降为 0 ，从历史趋势图可以看出，只用了 6 s。 此时， TV

4、 的开度指令不再为 100 这个常数， 而是 SUM 与 PID输出之和， 从上面 分析得知 PID 输出很快降为 0，下面须确认 SUM 的值。从历史数据可知SUM 也 为 0 ，所以 TV 的开度指令在 6 s 之内降为 0 ，导致两个 TV 同时关闭造成这次事 件。正常情况下，经过升速时的累加， SUM 的值在 200 左右，不为 0，但通过分 析逻辑可以看出当 DEH 切过手动或打闸时，可将 SUM 的值清为 0。经查，此前 运行人员因为汽压波动，曾切过手动控制，使 SUM 为 0。从图 2 还可以看出，在 02:39:44 时，指令有一个下降，很快又变为 100 。这是因为当时 TV

5、2 反馈为 9 7.61 ， TV1 反馈为 84.28 ，这时候 THI 已经翻转， 由 1 变 0 ，所以指令开始下降。 到 02:39:46 时， TV1 反馈又变为 88.3 ，此时 TV2反馈为 96.8 ， THI 由 0 变 1 ， 指令又变为 100 。这说明当时正好处于临界状态， TV 的轻微变化都可能使指令变 化。112 处理对策 通过这次事件， 表明原逻辑存在不完善的地方， 为此在组态中对原逻辑进行了相应改动，即加一个 RS 触发器。表 1 为 RS 触发器真值表，其中 THI 为 S 端。 表 1 RS 触发器真值SR000不变010101不变加上一个触发器后，原有功能并不受影响，而且能避免类似甩负荷事件再次发生。当再次出现 TV1 反馈值变小，导致 THI 变为 0 时，由于安全油压未失去，其值为0,所以 RS 触发器输出仍为 1。TV 的开度指令不变，也保持为 100。这样 TV2 仍保持全开。负荷不会马上降下来，运行人员可以到就地察看，若TV1 仍然全开，则可判定是反馈回路出现问题,通知检修人员处理即可,机组运行完全不受影响。若 TV1 确实关了下来,