磨煤機油站掉閘原因分析及改造措施

奚占新

（大唐國際發電股份有限公司張家口發電廠，河北 張家口 075133）

磨煤機油站是與磨煤機減速機配套的專用潤滑裝置，用于磨煤機潤滑減速機中的齒輪和軸承，起到潤滑、冷卻和清洗的作用，是磨煤機正常工作的重要輔助設備。但近年來，磨煤機油站故障聯掉磨煤機跳閘，造成機組減出力時有發生。

1 故障情況介紹

某電廠機組為8臺300 MW 機組，鍋爐為亞臨界、中間再熱自然循環、單爐膛煤粉爐。鍋爐型號為DG1025／18.2－Ⅱ4，亞臨界、中間再熱、自然循環、全懸吊、平衡通風、燃煤汽包爐。配套磨煤機為ZGM95磨煤機，ZGM95磨煤機是一種中速輥式磨煤機，由功率450kW 的6kV 異步電動機驅動，通過減速機減速后，輸出轉速是26.5r／min。XYZ－300GHX 型磨煤機油站為磨煤機SXJ135型減速機配套的潤滑裝置。油站主要由電氣設備和帶安全閥的螺桿泵、過濾器及冷油器等設備組成。電氣設備主要由電機、電加熱及附屬控制回路組成。電機原設計為YD160L－8／4V1型立式雙速電機，功率為7 kW（11 kW），對應的轉速為720r／min（1 450 r／min）。控制柜原設計中由一路總電源帶高、低速電機控制（含動力）回路、油站電加熱控制（含動力）回路、冷卻水電動門回路，采用傳統熱繼電器保護模式。油站電加熱啟停采用傳統的帶電接點雙金屬溫度表控制。

該油站投運以來，每年磨煤機油站都會多次發生異常跳閘，導致磨煤機停運，具體故障情況列舉如下：

2013年1月，某機組1 號磨煤機油站電機跳閘，檢查發現電機接線盒鋁電纜接線松動過熱燒毀；

2013年8月，某機組4 號磨煤機油站電機跳閘，檢查發現穿線管內部進水導致穿線管內部電纜絕緣破損處接地；

2012年，某機組就發生多次由于熱繼電器接線端子氧化，引線過熱（溫度超過70 ℃），致使熱繼電器誤動；

2013年3月，某機組6號磨煤機油站跳閘，就地檢查油站控制柜熱繼電器動作，油泵電機溫度偏高，電機絕緣、直阻合格，手動盤車無問題。晚間低負荷時為了節能，在磨煤機停備的情況下要停運油站，而鍋爐0m 環境溫度低，造成油溫低，啟動油泵后造成過載跳閘。

2 故障原因分析

a.機械卡澀。電機軸承、油泵故障，電機與泵連接的對輪間緩沖墊（花墊）損壞，對輪間變為直接硬性連接，對輪受力增大，使電機過載，熱偶動作，油泵電機跳閘。

b.電氣元件老化、電纜絕緣損壞及接觸不良。電氣元件老化損壞（接觸器燒、控制變壓器燒，空氣斷路器故障等）造成電機跳閘。二期磨煤機油站電機原設計采用雙速（高低速）運行方式，動力電纜采用7×16mm2硬芯鋁電纜，電機接線盒及控制柜端子排體積小，接線端子多，不能壓線鼻子，只能簡單纏繞方式接線，常會造成接線松動。熱繼電器等元件老化及接線螺絲松動、氧化、接觸不良引線螺絲過熱，引起熱繼電器誤動，也是電機跳閘主要原因。

c.油溫過低。冬季由于電加熱不能正常投運，磨煤機油站潤滑油密度大，啟動后電機長時間過載，達到熱繼電器定值，造成電機跳閘。

d.控制回路設計不合理。由于初始設計采用高、低速控制、油站電加熱、冷卻水電動門回路等均為一路總電源，動力、控制混為一體。實際運行中，低速功能已經取消使用，但高低速切換電氣控制回路仍保留，給消缺帶來不便，容易發生電氣故障。

e.外部環境影響。控制柜內積塵、運行人員誤操作及檢修維護人員檢修清掃時誤碰等原因，造成磨煤機油站跳閘。

3 改造措施

a.加強磨煤機油站設備檢查維護。通過日常點檢，及時發現設備異常狀態。如油泵系統（包括泵與電機）聲音、溫度，控制柜元器件運行狀態等。鍋爐專業注意檢查過濾器壓差，及時清理濾筒濾網，定期更換損壞的對輪連接花墊等，保證油泵及電機工作狀態正常、不過載。

b.更換老化元器件及電纜。磨煤機停備時，對控制柜內部元器件清掃檢查，更換損壞（老化）的接觸器、控制變壓器、性能好的空氣斷路器等。將全部7×16 mm2動力鋁電纜更換為3×10 mm2＋1×6 mm2銅電纜，更換損壞的熱工及控制電纜，且電纜走向避開高溫區。

c.將磨煤機油站電加熱改造并實現DCS遠方控制功能。將磨煤機油站電加熱回路（控制回路與動力回路）與油站電機回路有效分開，電加熱電源從鍋爐0m 處，在1、2號鍋爐控制中心各取一路電源（240A），分別送至2個控制箱內（每3臺磨煤機油站電加熱1個控制箱），從而實現6臺磨煤機油站電加熱DCS及就地控制啟停、反饋狀態、電流監視功能。運行人員可根據油站稀油溫度情況，通過DCS指令手動對電加熱實現啟停；也可根據DCS畫面油站溫度值通過邏輯實現自動啟停功能。磨煤機油站電加熱溫度定值設為35～40 ℃。通過以上方式把磨煤機油站電加熱分離出來，既保證了磨煤機油站回路正常運行不受干擾，又保證了磨煤機油站電加熱有效投入。減少了冬季由于油溫低，油站冷啟動，造成電機過載跳閘故障的發生。

d.將高低速電機改為高（單）速電機，簡化控制回路。磨煤機油站采用立式雙速電機并帶安全閥的螺桿泵，實際運行中，由于低速功能已經取消，需簡化控制回路。具體措施為拆除“油泵低速控制回路”，包括交流接觸器、熱繼電器及其相關連接線；拆除“油泵高低速控制回路”，包括中間繼電器，帶電接點雙金屬溫度計及其相關連接線；串接在“油泵高速控制回路”中的低速交流接觸器接點、油泵高低速控制繼電器的接點取消，優化為短接線；“增多接點中間繼電器”回路中串接接點取消等。將磨煤機油站控制回路熱繼電器更換為具有故障信息采集的智能保護裝置（馬達保護器），并將電流信號上傳至DCS。磨煤機油站控制回路原來采用傳統的控制模式（接觸器加熱繼電器），將磨煤機油站熱繼電器全部更換型號為UNT－MMI－A1101的馬達保護器，由馬達保護器模擬量輸出功能選項實現4～20mA 遠傳至DCS，以實現電流模擬量的監視。正常運行期間，運行及點檢人員可根據電流大小對磨煤機油站進行監視。

e.對鍋爐房制粉、灰渣系統改造，控制柜密封性治理等，減少粉塵對控制回路元器件工作性能的影響；補充完善磨煤機油站控制柜標牌，加強各類人員管理，規范操作，防止誤操作、誤碰事件的發生。

4 改造效果

利用機組停備檢修的機會，逐步對磨煤機油站系統進行技術改造、回路優化。改造以來，未出現異常，運行穩定可靠。徹底消除了原系統中存在的隱患，杜絕因磨煤機跳閘造成機組降出力事故發生［1］。

5 結論及建議

以往的磨煤機油站回路，大多采用的傳統電氣控制模式存在問題較多。目前大家普遍關注的是磨煤機及油站機械設備方面的技術改造、研究，忽視了電氣控制方面存在的問題，在正常運行中故障、問題頻發，不僅給檢修人員消缺維護帶來不便，同時嚴重的影響了機組正常安全運行，因此對磨煤機油站回路優化改造是必要的。針對改造中存在的問題，提出一些建議，希望為同類機組提供借鑒或引起重視。

a.將熱繼電器更換為馬達保護器。當磨煤機油站相關設備發生故障，熱繼電器跳閘時，故障信息不能有效采集，也不能實現電流實時監測、保護跳閘及故障追憶功能，給運行狀況及故障分析帶來困難，通過馬達保護器可以有效解決這些問題。

b.加強絕緣監督設備管理。埋地穿管電纜注意防止電纜內部進水受潮，熱工及控制電纜走向避開磨煤機運行高溫區。

c.將磨煤機油站動力、控制回路有效分開，避免二者互相影響造成誤動。

d.將電加熱回路由傳統的帶電接點雙金屬溫度表控制改為DCS邏輯控制，電機控制回路與油站回路有效分開。

［1］張建斌.磨煤機油站控制電源開關跳閘原因分析及對策［J］.寧夏電力，2009（3）：48－51.