600MW汽輪機噴油試驗引起機組跳閘的原因分析及預防措施

張學海

(華能銅川照金電廠，陜西銅川　727100)

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600MW汽輪機噴油試驗引起機組跳閘的原因分析及預防措施

張學海

(華能銅川照金電廠，陜西銅川727100)

摘要:介紹了某600 MW汽輪機噴油試驗的過程及原理，針對一起噴油試驗引起機組跳閘的事故進行了分析，確認事故原因為隔離電磁閥輕微卡澀、汽輪機數字電液控制系統未完全實現邏輯閉鎖等多種因素疊加，并提出了相應的預防措施。

關鍵詞:噴油試驗;汽輪機數字電液控制系統;跳閘;卡澀;邏輯閉鎖;預防措施

0　引言

某電廠2×600 MW汽輪機為東方汽輪機廠引進日本日立公司技術設計和制造，型號為NZK600－16.67/538/538，為亞臨界、一次中間再熱、單軸、3缸4排汽、直接空冷凝汽式汽輪機。汽輪機數字電液調節系統(DEH)采用Ovation系統。

2015年10月11日，#1機組調停啟動時，汽輪機沖轉至3000 r/min，進行主機噴油試驗時機組異常跳閘。

1　噴油試驗經過

2015－10－11 T 03: 50: 00，#1機組調停啟動時，汽輪機沖轉至3000 r/min，按照機組啟動計劃進行噴油試驗。運行人員按照操作票進行操作，在操作界面站(OIS)點擊“噴油試驗(SPRAY OIL TEST)”，將“噴油試驗允許”置為“投入(START)”后，噴油試驗開始。隔離電磁閥4YV帶電，檢測到隔離電磁閥在隔離位;噴油電磁閥2YV帶電，油噴入危急遮斷器中，飛環擊出，機組跳閘，故障首出報警信號為“DEH跳閘”。

2　噴油試驗原理

汽輪機轉速為3 000 r/min，在飛環噴油試驗情況下，先使遮斷隔離閥組的隔離電磁閥4YV帶電動作，高壓保安油的排油被隔離閥截斷，其上設置的行程開關ZS4的常開觸點閉合，ZS5的常開觸點斷開并對外發信，DEH檢測到該信號后，將復位試驗閥組的噴油電磁閥2YV帶電動作，透平壓力油從導油環進入危急遮斷器腔室，危急遮斷器飛環被擊出，打擊危急遮斷器裝置的撐鉤，使危急遮斷器裝置撐鉤脫扣，通過機械遮斷機構使遮斷隔離閥組的機械遮斷閥動作。通過噴油試驗可以檢測危急遮斷器飛環動作的可靠性。噴油試驗系統如圖1所示。

圖1　噴油試驗系統

從噴油試驗原理可以看出，汽輪機在進行噴油試驗時，隔離電磁閥4YV帶電后，由于高壓保安油的排油已被截斷，機組在飛環噴油試驗情況下不會被遮斷。

3　噴油試驗引起機組跳閘原因分析及檢查

噴油試驗引起機組跳閘后的故障首出報警信號為“DEH跳閘”。滿足以下任一條件，DEH跳閘信號可被傳送至繼電器柜: (1)未并網時，轉速信號故障; (2)手動停機; (3)超速110 ％; (4)汽輪機跳閘保護系統(ETS)跳閘; (5)背壓保護; (6)高壓安全油壓力低于3.9 MPa。

針對上述6種原因，對照機組分散控制系統(DCS)歷史記錄，排除了條件(1)～(5)，引起DEH跳閘的原因最終確認為高壓安全油壓低于3.9 MPa，即隔離電磁閥4YV帶電后，在未將高壓保安油的排油隔離的情況下，噴油電磁閥2YV帶電將油噴入危急遮斷器中，飛環擊出而導致機組跳閘。

從機組DCS歷史記錄中查詢得知，隔離電磁閥4YV帶電后，行程開關ZS5的常開觸點一直未斷開，但行程開關ZS4常開觸點閉合且有短時脈沖信號，經過邏輯翻轉5 s后對外發信，噴油電磁閥2YV帶電。

就地手動機械活動隔離電磁閥4YV，發現該電磁閥存在輕微卡澀現象，并且推測在動作過程中，4YV對應的活塞拉桿有可能在4YV沒有完全關閉的情況下使行程開關ZS4發信。

從上述分析得知，幾種因素疊加在一起導致在噴油試驗過程中機組跳閘:隔離電磁閥4YV存在輕微卡澀; 4YV帶電動作過程中，在未完全關閉的情況下，行程開關ZS4發出短時閉合脈沖信號; DEH邏輯未完全實現邏輯閉鎖導致噴油電磁閥2YV帶電，油噴入危急遮斷器中，飛環擊出而導致機組跳閘。多次對隔離電磁閥4YV強制帶電后其動作正常。2015－10－11 T 04: 37: 00，汽輪機重新沖轉至3000 r/min后，噴油試驗正常，檢查各電磁閥失、帶電情況正常，各行程開關信號顯示正常。

4　避免噴油試驗引起機組跳閘的預防措施

該廠噴油試驗引起的機組跳閘屬于低概率事件，但仍需制定完善的預防措施。

(1)完善噴油試驗邏輯閉鎖條件。當行程開關ZS4發信后，邏輯檢測到該信號屬于長脈沖信號且延時3 s后，進行脈沖信號翻轉，待行程開關ZS5閉合，脈沖信號消失5 s后，再發信使噴油電磁閥2YV帶電，避免隔離電磁閥4YV出現機械卡澀，在未隔離到位的情況下2YV帶電使機組跳閘。

(2)利用機組停機檢修機會將4YV的活塞拉桿與信號開關ZS4，ZS5旋轉一定角度，避免在活塞拉桿動作過程中信號開關出現沒有頂到位的現象。

(3)在機組正常運行時，將2YV停電，進行噴油試驗前將2YV恢復帶電，恢復前需測量2YV是否帶電，若帶電則需查明原因，不可使2YV直接恢復帶電。

(4)噴油試驗前，先將4YV強制帶電，確保電磁閥無卡澀現象，行程開關ZS4，ZS5信號顯示正常后，再進行噴油試驗。

(5)嚴格按照相關規定要求，機組每運行2 000 h進行1次噴油試驗。

(6)定期分析抗燃(EH)油油質監督報表中的相關指標，進行同期橫向對比，發現參數指標有異常時及時采取應對措施，避免電磁閥出現卡澀故障。

5　結束語

隨著電力行業的發展，噴油試驗引起機組跳閘的事故現象較為少見。本文針對某廠一起噴油試驗引起機組跳閘的事故進行了分析，提出了相關預防措施，對同類型汽輪機組出現相似問題的解決以及預防，具有一定的借鑒意義。

(本文責編:弋洋)

張學海(1985—)，男，寧夏中衛人，工程師，從事汽機專業管理方面的工作(E-mail:249532536@ qq.com)。

作者簡介:

收稿日期:2015－10－19;修回日期:2015－12－13

中圖分類號:TM 621.2

文獻標志碼:B

文章編號:1674－1951(2016)01－0047－02