汽輪機直流潤滑油泵控制回路改造

摘要：廣州某發(fā)電廠#3發(fā)電機在機組臨時停機轉(zhuǎn)子惰走過程中（汽機交流潤滑油泵在運行），潤滑油壓降至102KPa時汽機直流潤滑油泵聯(lián)動，潤滑油壓回升至127KPa，之后集控值班員手動停止直流潤滑油泵，汽機潤滑油壓突降到32KPa，直流潤滑油泵無法聯(lián)動，同時集控值班員手動合上直流潤滑油泵緊急啟動按鈕仍然無法啟動。本文基于對汽機直流潤滑油泵二次回路分析的基礎(chǔ)上，對直流潤滑油泵二次回路進行改造，達到預(yù)期效果。

關(guān)鍵詞：汽輪機直流潤滑油泵 二次回路 控制 接觸器 改造

中圖分類號： 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）05（a）-0000-00

廣州某發(fā)電廠汽輪機由哈爾濱汽輪機廠設(shè)計制造，型號N300-16.7/537/537，設(shè)計額定功率為300WM，汽輪機潤滑油系統(tǒng)由主油泵-射油器供油方式，主油泵由汽輪機主軸直接驅(qū)動，其出口壓力油驅(qū)動射油器工作。潤滑油系統(tǒng)主要用于向汽輪發(fā)電機組各軸承提供潤滑油，向汽輪機危急遮斷系統(tǒng)供油，向發(fā)電機氫密封裝置提供油源，以及為主軸頂起裝置提供入口油。另配有交流潤滑油泵、直流潤滑油泵各一臺，供機組啟停使用。交流潤滑油泵、直流潤滑油泵均設(shè)有低油壓保護投入把手[1-2]，直流潤滑油泵在集控室設(shè)有緊急啟動按鈕一個。

1 事故發(fā)生情況

廣州某發(fā)電廠#3發(fā)電機在機組臨時停機轉(zhuǎn)子惰走過程中（汽機交流潤滑油泵運行），潤滑油壓逐漸降至102KPa時汽機直流潤滑油泵聯(lián)動，潤滑油壓升至127KPa，之后集控值班員手動停止直流潤滑油泵。汽機潤滑油壓突降到32KPa，直流潤滑油泵無法聯(lián)動，同時集控值班員手動合上直流潤滑油泵緊急啟動按鈕仍然無法啟動。三分鐘后主機潤滑油壓壓力降至29KPa，集控值班員緊急破壞真空，啟動頂軸油泵，轉(zhuǎn)子惰走44分鐘后降至零轉(zhuǎn)，投入盤車。

2 事故原因分析

針對事故中，在集控值班員停止直流潤滑油泵后，汽機潤滑油壓力突降至32KPa時，無法聯(lián)動直流潤滑油泵，手動合上緊急啟動按鈕ES，汽機直流潤滑油泵仍無法緊急啟動的原因，對汽機直流潤滑油泵控制回路（如下圖2-1）進行分析。

2-1、正常情況啟動：由DCS發(fā)出合閘脈沖信號LU0002RD→合閘繼電器HJ的控制線圈接通→合閘繼電器HJ的常開接點HJ-1閉合→合閘繼電器1HJ的控制線圈接通→合閘繼電器1HJ的斷開延時的常開接點1HJ-2閉合→經(jīng)過跳閘繼電器1TJ常閉接點1TJ-2→直流潤滑油泵接觸器C的控制線圈接通→接觸器C觸點C-1閉合→直流潤滑油泵啟動。

在直流潤滑油泵接觸器C接通后，直流潤滑油泵接觸器C的常開接點C-2閉合，使接觸器C自保持，同時中間繼電器ZJ得電接通，中間繼電器ZJ的常開接點ZJ閉合，使合閘繼電器1HJ接通并保持，合閘繼電器1HJ延時斷開常開接點1HJ-1、1HJ-2保持閉合[3]。

2-2、正常情況跳閘：由DCS發(fā)出跳閘脈沖信號（LU0002TD）→跳閘繼電器TJ的控制線圈接通→跳閘繼電器TJ常開接點TJ-1閉合→跳閘繼電器1TJ的控制線圈接通（由于合閘繼電器1HJ的延時斷開常開接點1HJ-1閉合→跳閘繼電器1TJ常開接點1TJ-1閉合→使跳閘繼電器1TJ短時自保持）→跳閘繼電器1TJ常閉接點1TJ-2斷開→使直流潤滑油泵接觸器C的控制線圈失電→交流接觸器C-1觸點斷開→直流潤滑油泵跳閘。

2-3、應(yīng)急啟動：在直流潤滑油正常情況下無法啟動或者低油壓保護無法聯(lián)動的情況下可以通過：按緊急合閘按鈕ES→合閘繼電器1HJ控制線圈接通→合閘繼電器1HJ的斷開延時的常開接點1HJ-2閉合→經(jīng)過跳閘繼電器1TJ常閉接點1TJ-2→直流潤滑油泵接觸器C的控制線圈接通→交流接觸器C觸點C-1閉合→直流潤滑油泵啟動。

2-4、此次事故中在停止直流潤滑油泵后無法再次啟動的原因分析：在停機轉(zhuǎn)子惰走過程中（汽機交流潤滑油泵運行），潤滑油壓逐漸降至102KPa時汽機直流潤滑油泵聯(lián)動，潤滑油壓升至127KP，而汽機低潤滑油壓聯(lián)動直流潤滑油泵保護沒有復(fù)歸，造成DCS仍發(fā)出直流潤滑油泵的合閘指令（LU002RD）。分析直流潤滑油泵控制回路得知：在集控值班員停運直流潤滑油泵后，因直流潤滑油泵的合閘指令（LU002RD）長期存在，合閘繼電器1HJ未能失電復(fù)歸，其延時斷開接點1HJ-1、1HJ-2仍處于閉合狀態(tài)。跳閘繼電器1TJ通過：合閘繼電器1HJ的延時斷開接點1HJ-1→跳閘繼電器1TJ的常開接點1TJ-1構(gòu)成通路，使得跳閘繼電器1TJ出現(xiàn)自保持，使跳閘繼電器1TJ常閉接點1TJ-2斷開。因此在潤滑油壓降至32KPa時無法聯(lián)動直流潤滑油泵，同時按下緊急啟動按鈕ES也無法啟動直流潤滑油泵。通過分析，正是因為二次回路存在先天的設(shè)計不足，是造成此次事故的主要原因。鑒于直流潤滑油泵二次回路的缺陷，對該回路重新設(shè)計改造成為了亟待解決的首要問題。

3 直流潤滑油泵控制回路改造

鑒于直流潤滑油泵二次控制回路中當合閘指令（LU002RD）長期存在時，手動跳開直流潤滑油泵后會導(dǎo)致跳閘回路自保持，此時手動合閘及按下應(yīng)急啟動按鈕ES均無法啟動汽機直流潤滑油泵。為防止類似事故再次發(fā)生，根據(jù)電廠安全生產(chǎn)要求，對直流潤滑油泵二次控制回路進行如下改造.（如圖3-1）

3-1、在汽機直流潤滑油二次控制回路中（接點3處）串接一對跳閘繼電器1TJ的常閉接點1TJ-3。這樣即使在合閘指令（LU002RD）長期存時，造成合閘繼電器1HJ的延時斷開接點1HJ-1閉合使跳閘繼電器1TJ出現(xiàn)自保持，也會因串入跳閘繼電器1TJ常閉接點1TJ-3的分開，使合閘繼電器1HJ也無法接通，進而合閘繼電器1HJ的延時斷開接點1HJ-1、1HJ-2有充足的時間分開。當合閘繼電器1HJ的延時斷開接點1HJ-1分開，使跳閘繼電器1TJ失電而使其常閉接點1TJ-3閉合復(fù)歸，從而再有合閘指令（LU002RD）的時，直流潤滑油泵能夠順利啟動，這樣僅僅是造成直流潤滑油泵延時啟動而不是拒動（直流潤滑油泵啟動延時的時間是合閘繼電器1HJ的延時斷開接點復(fù)位的時間）。

3-2、將原應(yīng)急啟動按鈕ES更換成把手（型號為LW12-169/9022.4，如圖3-2），將汽機直流潤滑油泵控制回路中的應(yīng)急啟動按鈕接點移至直流潤滑油泵接觸器C的前端。

當直流潤滑油泵正常情況下無法啟動、低油壓保護無法聯(lián)動或者需要緊急啟動的時候，將轉(zhuǎn)

換把手切至“應(yīng)急投入”，使得相應(yīng)的應(yīng)急啟動按鈕ES的接點1-2、5-6接點接通，直流潤滑油泵在不經(jīng)過任何閉鎖條件的情況下，直接經(jīng)過接觸器C啟動。

3-3、直流潤滑油泵電氣回路改造后，經(jīng)過實際多次模擬事故啟停試驗，已滿足在任何情況下均能啟動直流潤滑油泵需要。

4 結(jié)束語

雖然此次沒有引發(fā)重大事故，但是也引起我們對設(shè)備電氣回路因設(shè)計缺陷而存在潛在隱患的重視。并以此為契機，通過此次對汽機直流潤滑油泵控制及動力回路的改造，認真總結(jié)事故的原因，做好對其它類似設(shè)備電氣回路分析與改造，并結(jié)合實際認真做好改造后試驗工作，使得我們電氣回路改造能滿足設(shè)備啟停需求。

參考文獻：

[1] 《控制設(shè)備與系統(tǒng)》 作者 肖大雛 中國電力出版社

[2] 《電廠熱工自動控制與保護》 作者 王付生 中國電力出版社

[3] 《電氣二次回路識圖》 作者 王越明 王朋 王振龍 化學(xué)工業(yè)出版社