淺析635MW機組油跳閘試驗邏輯優化改進

摘 要：本文介紹635MW機組跳閘油系統及油跳閘試驗，根據油跳閘試驗過程中出現的問題，對油跳閘試驗邏輯進行了改進。

關鍵詞：油跳閘系統；油跳閘試驗；改進

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.147

0 前言

鄒縣發電廠635MW汽輪發電機組汽輪機采用的是日立公司生產的亞臨界、中間再熱、沖動式、單軸、三缸、四排汽、凝汽式汽輪機。汽輪機的啟動、控制、監視是由日立公司的HITASS-300 DEH系統來實現，汽輪機保護及在線試驗如主汽門活動試驗、油跳閘試驗、推力瓦磨損試驗等由大機保護柜（PRP）采用繼電器硬接線實現。

2015年11月#5機汽輪機油跳閘試驗完成后，進行#5機注油跳閘復位按鈕時，機械跳閘閥動作， 汽輪機跳閘，鍋爐 MFT。為了安全，本文根據此次事故，對635MW機組的油跳閘試驗邏輯進行了改進，提高了機組在線試驗的可靠性。

1 635MW機組跳閘油系統簡介

整個跳閘油系統設備主要包括機械跳閘閥（事故跳閘閥）、機械跳閘電磁閥、主跳閘電磁閥A、B、閉鎖閥、復位電磁閥、油跳閘電磁閥（注油），其主要作用是形成汽輪機閥門工作的安全油及事故狀態下及時卸掉安全油，保證汽輪機的安全。

1.1 油跳閘試驗的原理

油跳閘試驗（也稱注油試驗）就是通過油跳閘電磁閥往汽輪機偏心環上注油，模擬汽輪機機械超速，從而在線檢驗汽機跳閘裝置是否正常的一種試驗，規程要求正常運行中機組每季度做一次試驗。

1.2 油跳閘試驗過程

635MW機組油跳閘試驗邏輯采用的是日立機組比較典型且成熟的控制邏輯，由繼電器通過硬接線實現。正常運行狀態下閉鎖閥線圈不帶電，當進行油跳閘實驗時，閉鎖閥線圈帶電，閥芯右移至閉鎖閥虛線所示位置，使得閉鎖閥的A口和B口相通；C口和D口相通，這時EH油經管路5到達管路3使得機械跳閘閥被旁路，這時機械跳閘閥的任何動作都不會引起安全油壓喪失。鄒縣635MW機組油跳閘試驗過程如下：運行人員按下“油跳閘投入”按鈕，閉鎖閥帶電，待閉鎖閥到閉位置后，油跳閘電磁閥帶電，使得潤滑油經注油嘴注到了偏心環上，偏心環由于質量增加被甩出，打在危機遮斷器上，使得機械跳閘閥閥芯右移，帶動相應的行程開關動作，動作效果同汽輪機超速。同時機械跳閘閥行程開關的狀態信號被送到PRP柜進行邏輯判斷，并送集控室操作臺各狀態指示燈，顯示汽機跳閘回路是否正常。運行人員按下“油跳閘復位”按鈕，油跳閘電磁閥失電，復位電磁閥帶電，使機械跳閘閥復位。待機械跳閘閥完全復位后，閉鎖閥失電復位，試驗完成。

2 油跳閘在線試驗存在的問題

2.1 閉鎖閥復位邏輯不完善

油跳閘試驗中，閉鎖閥閉鎖及油跳閘試驗的投入及復位邏輯比較簡單，閉鎖閥的復位相對復雜，必須當機械跳閘不在跳閘位且油跳閘復位按鈕按下（延時12秒下電），機械跳閘不在跳閘位10秒后自動復位閉鎖閥。這里存在一個時間配合問題，如果在按下油跳閘復位前，機械跳閘閥已脫離跳閘位（10s以上），此時按下油跳閘復位，會直接使得閉鎖閥提前復位，造成事故的發生。2015年11月#5機組跳閘事故發生后，對現場設備進行了檢查，確定機械跳閘閥跳閘指示開關接點不好，提前復位造成本次事故的發生。

2.2 汽輪機在線試驗均采用繼電器硬接線實現，無歷史追憶功能

635MW機組由于投產較早，汽輪機保護及在線試驗如主汽門活動試驗、油跳閘試驗、推力瓦磨損試驗等由大機保護柜（PRP）采用繼電器硬接線實現。所有在線試驗過程僅靠光字牌及操作臺上的指示燈來判斷試驗的結果。絕大部分測點沒有歷史記錄，除了問題無法判斷，只能靠推理。

3 油跳閘試驗邏輯的改進

3.1 將油跳閘試驗邏輯納入DCS控制

2016年635MW機組進行DCS系統升級改造，將油跳閘試驗邏輯納入DCS控制，大機保護柜內的試驗回路取消。為能在DCS內實現油跳閘邏輯，增加了3個DI點：大機復位指示、機械跳閘閥跳閘、閉鎖閥在閉鎖位。3個DO點：閉鎖閥鎖定指令、大機復位指令、油跳閘試驗指令。并在DCS內增加兩頁控制邏輯：閉鎖閥鎖定邏輯、油跳閘試驗邏輯。并將全部輸入輸出點全部放在歷史庫內，以備事故情況下進行歷史追憶。

3.2 閉鎖閥復位回路改進，增加現場情況判斷

為了避免出現#5機組上述問題，充分利用DCS的靈活性，如圖，在閉鎖閥邏輯中增加對復位活塞的動作過程判斷，即統計大機復位指示開關動作次數（從接點斷開到閉合）作為閉鎖閥復位的條件之一。具體原理是當按下油跳閘復位按鈕（按鈕保持），復位電磁閥帶電，復位活塞帶動機械跳閘閥復位，同時驅動行程開關即大機復位指示DI點動作，此時運行人員現場判斷汽輪機掛閘情況，如果掛閘正常，釋放油跳閘復位按鈕，復位活塞復位，大機復位指示行程（ORS）開關復位，復位活塞判斷回路輸出為1，此時機械跳閘閥已復位超過12秒，閉鎖閥自動復位，試驗完成。上述改進，取消了原來油跳閘試驗自動判斷，自動復位的邏輯，增加了暫停功能，讓運行人員去現場檢查汽機掛閘的情況，提高了機組在線試驗的可靠性。

4 結束語

DCS系統的普及大大提高了熱控邏輯靈活性，也能更加完善機組保護的可靠性。635MW機組油跳閘的改進，也為同類型機組油跳閘邏輯完善提供借鑒。

參考文獻：

[1]華電國際鄒縣發電廠.635MW機組汽輪機簡介[S].

作者簡介：王麗英（1977-），工程師，發電廠熱工隊技術專工。endprint