燃機喘振保護誤動分析及處理

米坤

摘 要：壓氣機是燃氣輪機的重要裝備。喘振是透平式壓氣機在流量減少到一定程度時的所發生的一種非正常工況下的振動。喘振時在氣流的強烈沖擊作用下，機組本體振動、負荷加大，機組運行不穩定，導致機組不能正常運行，零部件易受到損壞，壓氣機葉片材料疲勞斷裂，嚴重影響機組的使用壽命。 本文主要對德國西門子V94.2型燃氣輪機查喘振保護誤動進行分析處理。

關鍵詞：燃氣輪機；V94.2；喘振；保護誤動

中海海南發電有限公司（簡稱洋浦電廠）位于洋浦經濟開發區，現裝有兩套德國西門子公司的V94.2型燃氣-蒸汽聯合循環機組，總裝機容量44萬千瓦，燃用東方1-1氣田海氣及海南LNG天然氣。

燃氣輪機設有喘振保護，喘振保護動作機組自動走停機程序機組跳機。我廠壓氣機進氣道與壓氣機進口的壓降由壓差開關MBA11CP001測量。當燃機速度n>2520rpm，壓差開關測得壓差值降低到某一設定值（ ≤ 30mbar）之下時，防喘保護動作，觸發機組跳閘停機。

然而由于保護測量元件及邏輯保護單一等問題，導致喘振保護頻繁誤動作，帶來經濟效益的降低。

由此，通過測量、分析、試驗等手段最終將喘振誤動3次/年，降低至喘振誤動<1次/年及以下。

一、可能存在的原因

1、保護元件設置單一。

2、保護定值設置錯誤。

3、一選一邏輯可靠性差。

4、卡件老化故障。

5、端子排接線松動。

6、差壓開關引壓管堵塞。

7、差壓開關零點漂移。

8、規程制定不完善。

9、操作人員不按規范操作。

二、處理措施

1、我們分析了燃機系統圖，發現保護系統只配置了一個喘振保護開關，一旦保護開關失靈，就會導致燃機跳機。因此針對保護元件設置單一的問題進行改造。將壓氣機進氣道與壓氣機進口的壓降由一個壓差開關測量增加為三個，增加測量元件數量，降低單個喘振保護故障導致誤動報警的概率。

2、我們查閱西門子燃機說明書確認喘振保護差壓開關保護定值正確，即轉速n>2520時，差壓值≤30mbar 。

3、我們對比了燃機保護系統中的其他重要保護，并查閱文獻資料，對比得出燃機喘振保護單一，邏輯簡單，容易誤動。因此針對一選一邏輯可靠性差的問題進行改造。程序中燃機喘振保護程序由一選一改為三選二表決程序，增加差壓開關2≤30mbar ，差壓開關3≤30mbar ，增加程序冗余度，提高保護可靠性。

4、我們在燃機廠房檢查端子排接線情況，端子排接線牢固，未發現松動現象。

5、2015年12月我們在燃機就地控制室檢查控制柜內卡件情況，檢查傳動未發現異常 。

6、現場拆卸喘振保護差壓開關，檢查引壓管清潔、無堵塞。

7、經過現場校驗，沒有零點漂移現象。

8、經查閱最新版《燃氣輪機運行操作規程》，規程制定全面。

9、經查閱2013年1月-2015年12月操作人員操作票，操作票齊全，內容準確，不存在無票操作的情況。

三、實踐檢驗

抽取12次啟動喘振三個開關動作值統計曲線，當出現3次單一開關動作遲緩 ，超過2520rpm才動作時，另兩個正常開關動作正常，喘振保護有效防止了喘振保護誤動。

四、總結

喘振保護是燃氣輪機的重要保護，確保其保護可靠、動作靈敏是燃氣輪機安全、經濟運行的重要保障。