幾起350MW機組磨煤機跳閘故障分析及處理

楊浩

【摘 要】針對某電廠350 MW機組在運行過程中磨煤機油站故障引發磨煤機跳閘的事故，根據現場故障歷史曲線和DCS數據，以及通過一系列檢查及試驗，發現磨煤機跳閘的原因，是由于該廠熱網疏水泵變頻器輸入側產生諧波干擾造成磨煤機油站控制箱雙電源切換動作導致控制電源失電所造成的。對整個事故進行處理分析，對類似故障處理提出一些經驗和建議。介紹磨煤機跳閘的情況，以及查找故障點的方法。對故障原因進行了分析，并提出了防范措施。

【關鍵詞】熱電廠；發電機；磨煤機；油站；故障處理

1 磨煤機油站事故經過

2012年11月05日10時08分38秒，該熱電廠主控制室DCS畫面顯示2號機2B磨煤機油站加載電機、潤滑油泵電機同時故障，油壓下降，2秒后2B磨煤機跳閘，10秒后，油站加載油泵、潤滑油泵自動啟動運行；

2號機2A磨煤機油站加載電機、潤滑油泵電機同時故障，1秒鐘后油站加載油泵、潤滑油泵自動啟動運行；

2012年11月23日16時34分10秒，該熱電廠主控制室DCS畫面顯示1號機1B磨煤機油站加載電機、潤滑油泵電機同時故障，油壓下降，2秒后1B磨煤機跳閘，30秒后故障信號消失。

2 事故原因查找

2.1 控制回路檢查

從磨煤機油站油泵控制回路上看，故障信號取自故障報警繼電器，此繼電器線圈串入油泵熱繼電器常閉接點回路，正常情況帶電，熱繼電器動作后或控制電源未送電時接點釋放，常閉接點閉合發出故障信號，在本次事故中，由于熱繼電器動作后沒有自動復位，油泵自動重新運行，推斷熱繼電器沒有動作。加載油泵、潤滑油泵信號同時發出，可以斷定，故障信號是由于控制回路斷電引起；2A、2B磨煤機油站故障時現象一樣，都是由于控制電源斷電引起的，接觸器實際已經釋放，從DCS上運行、停止信號也同時翻轉，也可以說明是控制回路斷電。

2B磨煤機油站各有兩路電源，工作電源取自2號爐MCC A段，備用電源取自2號機組保安MCC段，經雙電源切換裝置二選一后通過主電源開關供電，泵啟停回路設置斷電延時閉合繼電器（動作時間10秒）保證在雙電源切換后泵能自動恢復運行，在本次事件故障時間為30秒，超過時間繼電器設定值，泵沒有自動恢復運行。

控制電源取自主電源開關下口，經380/220隔離變壓器給控制回路供電，控制回路斷電原因有2個，一個是雙電源切換裝置切換過程中停電；另一個是控制回路存在斷線。

由于雙電源切換裝置設置成“自投自復”，工作電源正常后恢復到工作電源供電，所以無法直接判斷雙電源裝置是否動作，現場檢查2A、2B、1B磨煤機油站雙電源裝置機械部分，沒能發現明顯區別其他磨煤機油站雙電源裝置的動作痕跡，可能是因為在做磨煤機檢修措施的時候，此雙電源裝置都會切換，所以機械痕跡不明顯。

現場檢查發現2B磨煤機油站控制箱，發現控制變220V側接線端子斷線搭接.

2.1 熱工邏輯檢查

從2B磨煤機油站DCS信號分析來看，發生故障時，加載油泵、潤滑油泵的故障信號均同時發出，持續10秒后消失，泵自動啟動，期間加載油泵、潤滑油泵出口油壓均下降，引發2B磨煤機熱工保護動作，2B磨煤機電機跳閘；2A磨煤機油站故障延后1秒出現，持續1秒左右泵自啟動，加載油泵、潤滑油泵出口油壓均下降，由于1秒鐘后泵恢復運行，沒有引發2A磨煤機熱工保護動作，2A磨煤機繼續運行。

從1B磨油站DCS信號分析來看，發生故障時，加載油泵、潤滑油泵的故障信號均同時發出，持續30秒后消失，泵停止信號發出，期間加載油泵、潤滑油泵出口油壓均下降，引發1B磨煤機熱工保護動作，1B磨煤機電機跳閘；

3 磨煤機油站故障原因分析

3.1 磨煤機控制箱內控制變壓器故障原因分析

事故發生后技術人員通過檢查分析，認為2B磨煤機控制箱內控制變220V側接點端子完全斷裂后搭接，瞬間接觸不良，造成2B磨煤機控制回路失電10秒，期間搭接部位打火后點接觸熔焊，控制電源恢復，由于打火造成380V側電壓波動，引發2A磨煤機雙電源動作后自動恢復。后經仔細分析，發現控制變二次接觸不良引發一次側電壓波動依據不足，接觸不良相當于繼電器接點抖動，而現場類似情況很多，不足以使380V系統電壓造成波動。并且打火必有電流，接觸器必然抖動，而在這期間發至DCS接觸器狀態并無變化。雖然這個故障點能夠解釋2B磨煤機控制回路失電，但不能解釋2A磨煤機控制回路失電，所以這個解釋不能成立。

3.2 通過歷史故障曲線進行分析

通過對2A、2B磨煤機油站電源進行分析，發現其工作電源引自2號爐MCCA段，2號爐MCCA段引自PC2A段，通過查閱歷史曲線，發現事故發生的時間該熱電廠PC2A段上4#熱網疏水泵變頻器、6#熱網疏水泵變頻器都在工作，功率均為185KW且事故發生時變頻器都處于較大負荷電流狀態.

通過對1B磨煤機油站電源的分析，發現其工作電源引自1號爐MCCA段，1號爐MCCA段引自PC1A段，通過查閱歷史曲線，發現事故發生的時間該熱電廠PC2A段上1#熱網疏水泵變頻器、3#熱網疏水泵變頻器都工作，功率均為185KW且事件發生時變頻器都處于較大負荷電流狀態.

通過對2B、1B磨煤機油站故障時間和1號、3號、4號、6號熱網疏水泵電流變化的發生時間進行對比，具有時間上的聯系。通過對電源檢查，在空間上都是分別取自PC1A段和PC2A段，具有空間上的聯系。

3.3 變頻器對電源側諧波干擾的分析

通過初步判斷，2B磨煤機控制箱內控制變220V側接點端子雖然斷裂，但事故發生過程中接觸良好，2臺接在PC2A段上的低壓4號、6號變頻器，在事件發生的時候處于最大電流輸出，變頻器對電源側諧波擾動達到最大，引起PC2A段電壓出現最大干擾諧波，經PC2A母線傳播至整個PC2A的所有負荷，2A、2B磨煤機控制箱雙電源切換裝置出現切換動作，引發控制電源停電，當變頻器輸出電流減少時，干擾減弱，雙電源裝置恢復正常，由于設備個體差異，一同接在MCCA段的2C磨雙電源裝置未動作。

2臺接在PC1A段上的1號、3號低壓變頻器，在事件發生的時候處于最大電流輸出，變頻器對電源側諧波擾動達到最大，引起PC1A段電壓出現最大干擾諧波，經PC1A母線傳播至整個PC1A的所有負荷，1B控制箱雙電源切換裝置出現切換動作，引發控制電源停電，當變頻器輸出電流減少時，干擾減弱，雙電源裝置恢復正常，由于設備個體差異，一同接在MCCA段的1A 1D磨煤機雙電源裝置未動作。

由于雙電源裝置的工作電源、備用電源在正常工作狀態下都取自PCA段，所以在故障發生時雙電源切換裝置工作電源和備用電源的檢測都受到影響，雙電源裝置工作電源斷開后，沒有投入備用電源，當干擾小時，又自投自復把工作電源投入。所以停電時間較長，致使磨煤機因油壓降低跳閘。

在以上分析中，變頻器對電源側諧波干擾的依據存在，故障時間、空間現象吻合，實際測量數據和現場故障現象一致。

4 防止磨煤機油站雙電源裝置受干擾誤動的措施

4.1 幾點合理化建議

近期發生兩次磨煤機油站油泵跳閘引發磨煤機跳閘事故，經詳細分析和討論，結論為該熱電廠熱網疏水泵變頻器輸入測產生諧波干擾造成，為了防止類似事故的再次發生，保證磨油站正常運行，經相關部門確認，編寫如下措施：

1、1號機組1號、3號熱網疏水泵盡可能不要同時變頻運行；

2、2號機組4號、6號熱網疏水泵盡可能不要同時變頻運行；

3、如因設備檢修不能必須同時運行1號和3號熱網疏水泵、或者4號和6號熱網疏水泵，建議1臺工頻，另一臺變頻運行；

4、熱網疏水泵盡可能不使用自動；

5、建議熱動專業盡可能防止疏水泵進汽導致泵負荷突變；

（作者單位：大唐長春第三熱電廠）