某600MW機組掛閘失敗原因分析及處理

蔡紅強

（茂名臻能熱電有限公司，廣東茂名 525000）

某600MW機組掛閘失敗原因分析及處理

蔡紅強

（茂名臻能熱電有限公司，廣東茂名 525000）

以茂名臻能熱電有限公司#7機組為例，簡述了該電廠在一起機組啟動過程中，汽輪機無法掛閘的事件經過及處理過程，經過認真分析和排查，確定了無法掛閘的真正原因，并采取了相應技術措施，防止同類事情的發生，對同類型機組具有參考價值。

掛閘；DEH；掛閘電磁閥；油溫低；ZS1

1 機組概述

茂名臻能熱電有限公司#7機汽輪機為東方汽輪機廠引進日立技術生產制造的超臨界壓力、一次中間再熱、沖動式、單軸、三缸四排汽、雙背壓、抽汽凝汽式汽輪機，型號為：CC600/523-24.2/4.2/1.0/566/566，最大連續出力為662MW，額定出力為600 MW。機組采用復合變壓運行方式，帶基本負荷并參與調峰運行，具有供熱能力。

2 DEH概況

汽輪機數字電液控制系統（Digital Electric Hydraulic Control System），簡稱DEH。茂名臻能熱電有限公司#7機使用的DEH調節系統由東方自動控制有限公司提供（軟件平臺及卡件由美國艾默生公司提供）。汽輪機數字電液調節系統的主要任務就是調節汽輪發電機組的轉速、功率，使其滿足電網的要求。汽輪機控制系統的控制對象為汽輪發電機組，它通過控制汽輪機進汽閥門的開度來改變進汽流量，從而控制汽輪發電機組的轉速和功率。在緊急情況下，其保安系統迅速關閉進汽閥門，以保護機組的安全[1]。

其中低壓保安系統是DEH系統的重要組成部分，實現掛閘和停機。低壓保安系統由危急遮斷器、危急遮斷裝置、危急遮斷裝置連桿、手動停機機構、復位試驗閥組、機械停機電磁鐵（3YV）和導油環等組成。

3 掛閘的流程介紹

系統設置的復位試驗閥組中的復位電磁閥（1YV），機械遮斷機構的行程開關 ZS1、ZS2 供掛閘用。掛閘程序如下：按下掛閘按鈕，復位試驗閥組中的復位電磁閥（1YV）帶電動作，將潤滑油引入危急遮斷裝置活塞右側腔室，在潤滑油壓力下活塞向左移動，活塞上行到上止點，和連桿一起向左移動的緊急遮斷閥將高壓安全油的排油口封住，同時撐鉤在彈簧的作用下向左轉動鎖住遮斷滑閥向右移，使危急遮斷裝置的撐鉤復位，通過危急遮斷裝置連桿的杠桿將遮斷隔離閥組件的機械遮斷閥復位，在 1YV 帶電的同時，高壓遮斷模塊電磁閥（5YV、6YV、7YV、8YV）也帶電動作，這將建立高壓安全油。當高壓壓力開關組件中的三取二壓力開關檢測到高壓安全油已建立后，向 DEH 發出信號，使復位電磁閥（1YV）失電，由于危急遮斷裝置的撐鉤復位，在復位電磁閥（1YV）失電后，與連桿相連的緊急遮斷閥不會打開。危急遮斷器裝置活塞回到下止點，DEH 檢測行程開關 ZS1 的常開觸點由斷開轉換為閉合，再由閉合轉為斷開，ZS2 的常開觸點由閉合轉換為斷開，DEH 判斷掛閘程序完成。如圖1所示。

4 掛閘失敗的事件經過

圖1 掛閘流程圖

A運行，出口壓力11.7MPa，檢查系統無泄漏。掛閘前機組所有閥門全關，危急遮斷器行程開關ZS2處于掉閘位，汽輪機已跳閘信號發出，滿足掛閘條件。在DEH控制畫面，按下掛閘按鈕后，復位試驗閥組中的掛閘電磁閥（1YV）帶電動作，高壓遮斷模塊電磁閥（5YV、6YV、7YV、8YV）也帶電動作，危急遮斷器行程開關ZS2處于掉閘位信號復位，危急遮斷器行程開關ZS1在掛閘位信號動作，高壓安全油壓低壓力開關（PS1、PS2、PS3）信號復位，安全油壓建立。掛閘電磁閥（1YV）失電，幾秒后，機組發出遮斷信號，電氣遮斷閥，停機電磁閥，所有快關閥動作，掛閘失敗。現場檢查掛閘電磁閥動作后，潤滑油進入掛閘滑閥右活塞腔，在潤滑油壓力下活塞向左移動，帶動遮斷滑閘和緊急遮斷閥連桿一起向左移動，使緊急遮斷閥切斷AST安全油排油，同時撐鉤在彈簧的作用下向左轉動鎖住遮斷滑閥向右移動，遮斷滑閥復位。掛閘電磁閥失電，掛閘滑閥在右移的過程中，機組發出遮斷信號。檢查各機械部件連接正常，動作正常。

5 掛閘失敗的原因分析

根據掛閘的發生的現象分析，AST電磁閥動作正常，高壓安全油壓力開關動作正常，機械傳動部件活動正常，ZS1、ZS2行程開關指示正常，在AST回油被截斷，安全油壓建立幾秒后發出遮斷信號，掛閘失敗還有哪些原因呢？

1）危急遮斷裝置的撐鉤未完全復位，在掛閘電磁閥失電后發生了滑脫，不能撐住連桿，導致連桿在彈簧力作用下動作，帶動機械遮斷閥打開，保安油壓失去，導致跳閘。為了驗證這一設想，聯系熱工人員強制將機械遮斷閥串聯的隔離電磁閥（4YV）關閉，機械停機電磁鐵（3YV）解線，來判斷是否由機械遮斷閥動作引起。重新掛閘后，掛閘失敗。表明危急遮斷裝置的撐鉤是正常的，不是引起跳閘的原因。

2）驗證危急遮斷裝置的撐鉤正常，AST電磁閥同樣動作，可能是由于某種原因觸發了保護，保護動作又使AST電磁閥動作，聯系熱工人員解除汽輪機保護，重新掛閘后，掛閘失敗。

3）系統設置的復位試驗閥組中的復位電磁閥（1YV），機械遮斷機構的行程開關 ZS1、ZS2 供掛閘用。DEH 檢測行程開關 ZS1 的常開觸點由斷開轉換為閉合，再由閉合轉為斷開，ZS2 的常開觸點由閉合轉換為斷開，DEH 判斷掛閘程序完成。經多次試驗注意到掛閘電磁閥失電后都是5s左右會觸發跳閘信號，會不會是行程開關ZS1斷開信號未返回造成的呢，聯系熱工查找相關邏輯，行程開關 ZS1 的常開觸點由斷開轉換為閉合，再由閉合轉為斷開，需要在5s時間內完成，超過5s就判斷掛閘失敗，觸發跳閘信號。將時間由5s改為20s后，重新掛閘成功。

6 找到具體原因及解決方法

環境溫度19℃，冷油器冷卻水全關，主油箱加熱器投入了一組，潤滑油溫還是有了較大的下降22.9℃，未達到正常運行時的溫度40~45℃，油的黏性變強，流動性變差，掛閘電磁閥失電后，危急遮斷裝置活塞側腔室中的油通過1YV電磁閥后的節流孔板慢慢排掉，由于油黏性增大的原因，排放速度較慢，造成了行程開關 ZS1由閉合轉為斷開的時間超過設定時間，從而導致了掛閘失敗。

提高油溫和延長行程開關ZS1的設定時間，是解決問題的最根本方法。

7 結束語

通過對這次開機過程中，掛閘失敗的原因分析和排查，找到了真正的原因。通過提高油溫和改變行程開關 ZS1 的常開觸點由斷開轉換為閉合，再由閉合轉為斷開的設定時間，成功地解決了掛閘失敗的問題。

[1] 范秋香.600MW機組SIS系統的應用[C].2010年全國發電廠熱工自動化專業會議論文集，2010.

Cause Analysis and Treatment of Failure of 600 MW Unit

Cai Hong-qiang

The # 7 unit of Maoming Zhenneng Thermal Power Co.，Ltd.is taken as an example to summarize the incident and process of the turbine in the process of starting the unit.After careful analysis and investigation，The real reason，and take the appropriate technical measures to prevent the occurrence of similar things，the same type of unit with reference value.

hanging gate；DEH；hanging gate solenoid valve；low oil temperature；ZS1

TM621.3

A

1003–6490（2017）05–0242–02

2017–04–28

蔡紅強（1982—），男，河南溫縣人，助理工程師，主要從事火力發電廠集控運行工作。