高壓旁路閥誤動原因分析與改進處理

蒙志勇，何福昌，危利鋒

（中國電建集團江西省電力建設有限公司江西南昌330001）

0 引言

來西亞巴林基安2×300 MW燃煤電站，鍋爐為上海鍋爐廠有限責任公司循環流化床汽包爐，型式：循環流化床鍋爐，亞臨界參數，一次中間再熱，平衡通風，露天布置，自然循環汽包爐。汽輪機為上海汽輪機廠生產的亞臨界汽輪機，型式：上海汽輪機廠生產的亞臨界、一次中間再熱、單軸、雙缸雙排汽、凝汽式汽輪機（型號：T156-16.7/538/538）。發電機為上海發電機廠生產的水氫氫冷卻、靜態勵磁汽輪發電機。旁路系統為60%BMCR的高、低壓二級串聯旁路系統，采用上海希希埃動力控制設備有限公司的液動閥。DCS采用艾默生公司生產的OVATION系統。

1號機組調試過程中，發現高壓旁路閥會誤動作，特別是在1號機組鍋爐安全門整定時，高壓旁路閥誤動全開，造成再熱管冷段道沖擊，冷段管道大幅度擺動，高壓旁路閥門桿變形無法操作，再熱器冷段疏水管道斷裂，高旁減溫水閥門無法開啟。

1 高壓旁路閥誤動現象及原因分析

馬來西亞巴林基安2×300 MW燃煤電站1號機組調試過程中，進行高壓旁路閥DCS遠方傳動試驗，發現在冷態狀況下高壓旁路閥會出現大幅度跳變及波動，設備廠家進行處理后高壓旁路閥在傳動過程中未發現明顯的波動。

1號機組鍋爐安全門整定時，進行第三次安全門實跳，主蒸汽壓力從18.286 MPa緩慢上升，此時主蒸汽溫度424℃，再熱壓力0.12 MPa，真空-73 kPa，高壓旁路閥指令3%，實際開度2.47%，高壓旁路閥快開邏輯在DCS上強制為0。主汽壓力上升至18.314 MPa時，高壓旁路閥在DCS系統未給指令的情況下，閥門自動全開，反饋突變至105%，此時高壓旁路閥、高旁減溫水閥失去控制，在DCS系統上無法操作，同時現場傳來蒸汽泄漏聲音。

現場檢查發現，由于高壓旁路閥誤動全開，造成了高壓旁路閥門桿變形無法操作，再熱器冷段疏水管道斷裂，高旁減溫水閥無法開啟。

通過檢查高壓旁路閥DCS全開指令輸出、快開信號觸發、就地人為誤操作、高壓旁路閥線路、高壓旁路閥抗干擾能力，發現高壓旁路閥是受到信號干擾，造成高壓旁路閥誤動全開。

1.1 DCS誤發指令檢查

DCS系統上若發出高壓旁路閥100%指令，高壓旁路閥會全開，調取高壓旁路閥指令歷史曲線，在高壓旁路閥誤動全開時，高壓旁路閥輸出指令為0%，DCS系統未發出閥門全開指令。

1.2 高壓旁路閥快開邏輯動作檢查

高壓旁路閥設置有快開邏輯，見圖1高壓旁路閥快開邏輯。

圖1 高壓旁路閥快開邏輯

高壓旁路閥快開邏輯動作，也會導致高壓旁路閥全開，調取高壓旁路閥快開邏輯歷史信號，快開邏輯動作信號都未觸發，且在DCS上也強制了高壓旁路閥快開信號為0，DCS系統不會發出高壓旁路閥快開信號。

1.3 高壓旁路閥就地誤操作檢查

高壓旁路閥就地控制柜也可以操作高壓旁路閥，檢查高壓旁路閥就地控制柜，切換開關為遠方模式，未發現高壓旁路閥就地控制柜有人誤操作。

1.4 線路故障檢查

DCS至高壓旁路閥就地控制柜接線出現短路現場，也能導致高壓旁路閥全開，將高壓旁路閥控制柜電源分閘，檢查線路絕緣符合設計要求，未發現線路有短路、接地、接錯現象。檢查高壓旁路閥到DCS系統的信號線屏蔽層，在DCS側單點接地良好，未出現多點接地，且屏蔽層未有斷路現象。

1.5 信號干擾試驗

在DCS誤發指令、高壓旁路閥快開邏輯動作、高壓旁路閥就地誤操作、線路故障等原因排除后，分析可能是高壓旁路閥控制柜受到干擾信號，導致高壓旁路閥誤動全開。檢查高壓旁路閥指令、反饋信號線，屏蔽層都在DCS處單點接地，符合規范要求。在高壓旁路閥控制柜采用對講機作為干擾源，發現高壓旁路閥輸入、輸出信號都有劇烈波動，在與高壓旁路閥同樣控制裝置的低壓旁路閥控制柜采用對講機作為干擾源，發現低壓旁路閥能自動全開、全關，判斷高壓旁路閥誤動全開是高壓旁路閥控制柜受到信號干擾原因造成。

2 改進處理措施

高壓旁路閥誤動全開是受到信號干擾造成，為了防止誤動作，在不能更換閥門控制系統的情況下，應提高高壓旁路閥抗干擾能力[1]，可以從信號屏蔽方面采取改進措施：

2.1 高壓旁路閥控制柜增加隔離模件

在高壓旁路閥控制柜與DCS系統接線處增加隔離模件，防止DCS系統處信號干擾造成閥門誤動作。

2.2 高壓旁路閥體外增加金屬罩盒

為了防止有人在高壓旁路閥使用對講機等干擾源，增加閥門金屬罩盒，屏蔽信號干擾。

2.3 高壓旁路閥外部信號線加裝錫鉑紙

高壓旁路閥外部信號線全部加裝錫鉑紙，防止外部信號干擾導致高壓旁路閥誤動作[2]。

在采用上述措施后，重新調試高壓旁路閥正常后，進行高壓旁路閥抗干擾試驗，在DCS接線處、高壓旁路閥閥體處、高壓旁路閥控制柜處分別采用對講機作為干擾源進行試驗，高壓旁路閥未誤動作[3]。

3 結語

通過在高壓旁路閥控制柜增加隔離模件、高壓旁路閥體外增加金屬罩盒、高壓旁路閥外部信號線增加加裝錫鉑紙，提高了高壓旁路閥抗干擾能力，在機組運行過程中，沒有再次出現誤動的情況，滿足了機組長期安全運行要求。