淺析清苑熱電2A小機備用油泵跳閘

吳洪超

摘要：在眾多的事故跳閘中，因小機油泵跳油泵跳閘而引起的小機跳閘事件不在少數，當備用油泵，出現問題時嚴重影響了機組安全穩定運行。本論文基于大唐清苑熱電發生的一次2A小機備用油泵跳閘，將跳閘后電氣專業應進行的檢查和分析總結出來，同大家一起研討和分析，便于以后發生小機油泵跳閘而引起小機跳閘的問題時，更好更快的進行事故處理。

關鍵詞：300MW小汽輪機跳閘分析改進

0 引言

大唐清苑熱電一期2×300MW機組配套小汽輪機為北京電力設備總廠生產的TGQ06/7-1型汽輪機，作為驅動鍋爐主給水泵用的變速凝汽式汽輪機，小汽輪機配制獨立的供油系統，每臺小汽輪機配備兩臺交流油泵供給小機、給水泵潤滑油和一次安全油，一臺備用的直流油泵在兩臺主油泵均發生故障時供給小機和給水泵潤滑油。

給水泵汽輪機是火力發電廠的重要輔助設備之一，主要用于驅動鍋爐給水泵。本文所涉及的給水泵汽輪機是用于驅動現行的300ＭＷ汽輪發電機組的半容量汽動給水泵。每臺給水泵汽輪機配置一套獨立的供油系統，該系統同時承擔著向給水泵汽輪機及給水泵各軸承供應潤滑油和向保安系統供油的任務。汽輪機的供油系統是汽輪機的主要系統之一，也是關系到汽輪機安全和無事故運行的關鍵性系統。機組在運行中即使是短暫的中斷供油，也會造成嚴重的設備事故。

當發生小機備用油泵跳閘時，如果不迅速處理就會影響汽輪機的出力，直接影響經濟效益，所以一定要在發生跳閘的第一時間趕到現場，對可能造成小機備用油泵跳閘的原因進行分析，逐項排除發生事故的原因，盡快消除故障，確保系統穩定。

1 事件經過

2014年2月25日晚22點，當班值長通知電控班，2A小機主油泵跳閘，2A小機備用油泵聯啟失敗。電控班檢查后發現2A小機主油泵接地保護動作，2A小機備用油泵保護未動作，設備部檢查2A小機備用油泵電機，未發現故障，再次開啟2A小機備用油泵，再次跳閘。設備部檢查開關后，更換了大容量的備用開關（80A），電控值班人員將2A小機備用油泵開關上的保護裝置更換至備用開關，合2A小機備用油泵，瞬間#2機保安II段電源進線二QB23開關接地保護動作，跳開QB23開關。#2機保安段II段失電，II段備自投動作，跳開QB24開關。合上#2機保安II段進線QB14開關，保安段恢復送電。2A小機備用油泵欠壓重啟動作，合上2A小機備用油泵開關，隨后2A小機備用油泵接地保護動作跳開2A小機備用油泵開關。

2 事件分析

2014年2月25日

21點52分48秒2A小機主油泵跳閘，2A小機備用油泵聯啟失敗，電控班檢查保護裝置：2A小機主油泵接地保護動作，動作值69A，大于接地保護動作定值9A，保護動作正確；2A小機備用油泵空開跳閘，保護裝置未動作。原因為在大故障電流時空開先于保護動作。

21點54分22秒運行人員在試驗位由DCS遠程合跳2A小機備用油泵，開關合跳正常。

22點09分12秒運行人員將開關送進工作位合2A小機備用油泵，空開跳閘，保護未動作；設備部對電機絕緣直阻進行檢查，說未發現問題。

2014年2月26日

01點17分45秒運行人員再次合2A小機備用油泵，空開再次跳閘；設備部對開關進行檢查，認為空開容量過小（20A），于是更換備用開關（容量80A）并由電控值班人員配合將2A小機備用油泵保護裝置更換至備用開關上。

01點42分04秒運行人員在試驗位由DCS遠程合跳2A小機備用油泵，開關合跳正常。

01點45分00秒運行人員將2A小機備用油泵開關送入工作位遠程合開關，保護裝置動作，速斷動作電流為Ib=295A，Ic=351A大于速斷動作定值135A，保護動作正確；接地保護動作，動作電流189A大于接地保護定值9A，保護動作正確。但開關沒有跳開。

01點45分04秒機爐段#2機保安II段電源進線二QB23開關接地保護動作跳開QB23開關，接地動作電流為898A大于保護裝置接地定值446A（二次電流），保護為正確動作。保安II段失電，保安II段設備失壓全部跳閘。

01點45分09秒#2機保安II段備自投裝置動作，跳開#2機保安II段進線QB24開關，合上#2機保安II段進線QB14開關。

01點45分09秒2A小機備用油泵失壓重啟，合上2A小機備用油泵開關。但因為合到了故障上，接地保護動作。動作電流為216A，但是開關未跳開。保護再次發“電流速斷保護動作”，“電流速斷保護復歸”，反復5次，“接地保護動作”“接地保護復歸”6次。

01點45分16秒小機備用油泵第六次接地保護動作，跳開2A小機備用油泵開關。接地電流為119A。

經查DCS事件記錄：失壓前，保安段接地電流達到898A ，失壓重啟后，電流明顯減小達到119A，達不到上一級保護動作值（446A）。故上一級保護未動作。

2014年2月26日，電控班對ECS記錄及備用開關做了詳細檢查和試驗：

①電控班查ECS事件記錄，更換備用開關后，只有保護動作記錄，沒有接觸器跳閘反饋記錄。說明接觸器沒有斷開。(見圖一)

②電控人員對備用開關（80A）進行了保護校驗和傳動試驗，模擬接地故障，保護動作正確，0.1175秒保護動作出口，0.1352秒跳開接觸器。

3 結論

根據以上情況分析，2A小機備用油泵抽屜開關一合就跳，說明就地設備有故障，空開本身有過流保護跳開，（一般8-10倍額定電流），空開保護先于保護裝置跳閘，所以保護不動作。

2A小機備用油泵更換大容量空開后，合閘到故障設備，由于故障電流達不到空開本身跳閘值，故空開沒有跳開。空開沒有起到保護作用。

2A小機備用油泵接地保護動作，但因保護裝置里接觸器開斷電流在大于1000%Ie時（150A），保護閉鎖接觸器動作。因故障電流達到351A，大于150A時，故接觸器沒有斷開故障電流，持續故障時間達到上一級保護動作時間0.4s。導致上一級接地保護動作跳閘。

保護裝置定值里有一項內容：接觸器分段電流定值，整定范圍0-1000%Ie。我們定值為1000%Ie，即故障電流小于整定接觸器允許分段電流，則所有保護出口均動作于接觸器控制出口；若故障電流小于整定接觸器允許分段電流，則所有保護出口閉鎖接觸器跳閘。

從保護歷史記錄分析，保安II段電壓恢復后，2A小機備用油泵失壓重啟，合閘到故障設備時，故障電流達到216A，接觸器沒有斷開，期間保護發出6次動作跳閘指令，第六次接地保護又一次發出動作指令，故障電流達到119A，此時接觸器跳開。

4 改進意見

根據上述情況和對大唐清苑熱電有限公司小機備用油泵的現場安裝位置等情況進行綜合考慮和分析，采取幾種方案并在機組檢修過程中進行實施。增加電氣聯鎖控制回路的監測力度，因為小汽輪機整個油系統布置在零米層，而小機本體布置在12.6米層，為了保證及時發現問題，縮短了巡視間隔并升級了聯鎖控制回路，保留其原有的DCS內部聯鎖，增加直流油泵間的控制回路通訊，盡可能的縮短油泵跳閘后備用油泵聯啟時間，同時有效的減少了備用油泵跳閘的可能。經過專業人員認真分析和對小機油泵聯鎖進行了多次試驗，查明了引起小機跳閘的原因，對現有的系統進行了加裝電流檢測儀表等技術改造，確保小機不跳閘，成功地解決了由于小機油泵跳閘而引起小機跳閘的問題。

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