汽輪機調(diào)門異常關(guān)閉故障處理

程歷軍 張 豐

（天津大唐國際盤山發(fā)電有限責任公司 天津）

在大型發(fā)電機組中，汽輪機超速保護系統(tǒng)（OverSpeed Protect Controller，OPC）非常重要，其作用是當汽輪機轉(zhuǎn)速達到或超過額定轉(zhuǎn)速的103%時，立即關(guān)閉所有調(diào)節(jié)汽門，防止汽輪機轉(zhuǎn)速進一步升高，確保汽輪機組安全運行。

一、系統(tǒng)介紹

天津大唐國際盤山發(fā)電有限責任公司現(xiàn)有2×600 MW燃煤火力發(fā)電機組，是華北地區(qū)建設(shè)投產(chǎn)最早的600 MW亞臨界火電機組，也是京津唐電網(wǎng)的主力機組，工程于1998年10月開工，3#機組于2001年12月18日投入商運。汽輪機調(diào)速控制系統(tǒng)采用新華公司DEH-V型控制系統(tǒng)，調(diào)速系統(tǒng)的測速探頭為磁阻式，WSA、WSB和WSC等3個轉(zhuǎn)速信號均取自汽輪機前箱，分別進入新華公司的3塊測速卡SDP中。SDP卡為可獨立運行智能卡，OPC 和危急遮斷（Automatic Stop Trip，AST）的保護定值（ 分別為3090 r/min和3300 r/min）設(shè)計在SDP卡中，當汽輪機的3個轉(zhuǎn)速信號有兩個或兩個以上達到或超過3090 r/min時，SDP卡輸出OPC保護信號至就地兩只OPC電磁閥，任意1只電磁閥帶電，OPC母管油壓被泄放，汽輪機所有調(diào)門全部關(guān)閉。

二、故障處理

1.故障現(xiàn)象

3#機組負荷穩(wěn)定在460 MW，機組在協(xié)調(diào)方式下運行，AGC投入，機組各主要參數(shù)顯示正常。2010年10月9日10：59：50，機組負荷460MW，A、B、C、D和E等5臺磨運行，運行人員發(fā)現(xiàn)負荷突降至180 MW后立即恢復正常，高調(diào)門、中調(diào)門及抽氣逆止門全部關(guān)閉后立即恢復正常，AGC自動退出，汽機CCS遙控解除，監(jiān)視汽機參數(shù)，通知檢修人員檢查。

2.故障檢查

檢修人員立即趕到現(xiàn)場，調(diào)閱、檢查事件記錄和歷史趨勢，發(fā)現(xiàn)當時事件記錄中無OPC動作記錄，初步結(jié)論為調(diào)門全部關(guān)閉是OPC誤動所導致，檢查經(jīng)過如下。

（1）檢查發(fā)現(xiàn)機組調(diào)門全部關(guān)閉前3個轉(zhuǎn)速測量信號工作正常（圖1），WSA、WSB和WSC轉(zhuǎn)速實時值分別為2997.9 r/min、3000 r/min和 2998.8 r/min，正常，均未達到OPC的保護定值，據(jù)此可排除是轉(zhuǎn)速信號異常引起的OPC動作。

（2）檢查OPC指令出口監(jiān)視回路，發(fā)現(xiàn)OPC指令并未發(fā)出信號（圖2、圖3）。圖2是啟機前做OPC試驗時的動作情況，轉(zhuǎn)速達到3090 r/min后OPC指令由0變?yōu)?，同時調(diào)門關(guān)閉。圖3是異常發(fā)生時的動作情況，轉(zhuǎn)速正常，OPC指令無輸出，據(jù)此可排除控制邏輯發(fā)出OPC指令信號。

（3）檢查異常發(fā)生時閥門管理卡的指令并未被清零（圖4、圖5），據(jù)此排除DEH控制邏輯發(fā)出OPC指令信號的可能。

圖2 OPC指令出口監(jiān)視回路

圖3 OPC指令出口監(jiān)視回路

（4）辦理相關(guān)工作票，全面檢查控制系統(tǒng)到OPC控制回路。檢查兩個OPC電磁閥供電電源電壓為DC 110 V，正常。檢查2個OPC電磁閥阻值分別為1.30 kΩ和1.33 kΩ，正常。檢查兩個OPC電磁閥供電電源線間及對地阻值為無窮大，正常。檢查OPC指令擴展繼電器線圈阻值為407 Ω，正常，繼電器未動作時阻值在200 Ω到幾兆歐之間變化。

圖4 高調(diào)門指令與反饋動作情況

圖5 中調(diào)門指令與反饋動作情況

經(jīng)過熱工專業(yè)較全面的檢查、分析，最終判斷調(diào)門全部關(guān)閉的原因是OPC指令擴展繼電器故障。

3.故障總結(jié)

（1）OPC指令擴展繼電器長期未更換，運行中存在安全隱患。

（2）設(shè)備專責人對管轄設(shè)備底數(shù)不清，設(shè)備管理存在盲區(qū)。

4.防范措施

（1）排查梳理管轄設(shè)備，對于鍋爐主燃料跳閘保護、汽輪機緊急跳閘保護等重要的主輔機保護繼電器，要在兩個大修周期內(nèi)進行更換。

（2）檢修人員要加強責任心，提高技能水平，建立系統(tǒng)臺賬，設(shè)備更換要有記錄，設(shè)備故障要分類建檔，摸清設(shè)備老化規(guī)律，做到防患于未然。