王大偉 顧青

摘要:遮斷模塊在發電機組中發揮打閘和緊急遮斷的作用,是防止機組發生某些故障后擴展造成更大事故的一種保護方式,其通過切斷安全油使得各汽門關閉實現保護。本文討論一種大型燃機遮斷模塊的配置及其本身易發生的故障,如安全油中間油壓異常,并對其進行處理分析。
關鍵詞:遮斷模塊、電磁閥、節流孔、中間油壓、安全油
1 引言
遮斷模塊在發電機組中的地位和作用較為突出,維護遮斷模塊的正常運行是確保機組正常啟停和運行的關鍵模塊,且具有安全保障功能。安全油中間油壓異常,是該類遮斷模塊較常出現的缺陷,也是判斷模塊異常需要維護處理的特征,須及時對其進行充分的分析和處理。
2 遮斷模塊配置
機組的打閘和緊急遮斷主要是靠電磁閥柜中的4個電磁閥來實現的,手動遮斷閥在現場布置,離集控室較遠,當出現突發的危急情況難以及時進行打閘。該裝置結構簡單,如見圖 1,4個遮斷電磁閥分為兩組,組內兩只電磁閥先并聯布置,然后再將兩組串連起來,當兩組中各有一只電磁閥開啟時,安全油消失,系統遮斷。
圖中,左側上部三只壓力測點標示為測量安全油中間油壓的測點接頭;右側上部五只壓力測點標示為測量安全油壓的測點接頭;上述測點一般接就地壓力表或者壓力測點。下部Φ0.6的節流口有兩只,左側節流口為安全油中間油出口;右側節流口為安全油中間油入口,一般來說,造成中間油壓偏離正常值由這兩只節流口堵塞有關,堵塞的異物一般有雜質或油泥等。中間的四個電磁閥的組成為左上角的1號電磁閥、左下角的3號電磁閥,屬于中間油壓出口的電磁閥;右上角的2號電磁閥、右下角的4號電磁閥,屬于中間油壓入口的電磁閥。
在綜合考慮電磁閥可能存在誤動和拒動的情況,這種4取2的電磁閥遮斷邏輯比較可靠,能夠保證機組的及時遮斷。同時為了提高遮斷系統的工作可靠性而設計了中間油壓以監視電磁閥的工作狀態。通過該方法可以監視電磁閥的工作狀態,出現問題及早處理,避免了誤動和拒動的情況;另外壓力油的進油油路上設置了過濾器以保證該系統油液品質避免因堵塞而導致的誤動遮斷情況的發生。當中間油壓高時就可能是上游電磁閥有開啟或者下游節流孔堵塞,反之也反。
高壓調節閥和中壓調節閥、低壓調節閥的安全油路上配備有OPC(超速保護控制)電磁閥,由OPC裝置觸發。在汽輪機組和發電機之間存在負載差,汽輪機轉速超過規定極限值時,OPC電磁閥打開,僅降低高壓調節閥和中壓調節閥,及低壓調節閥的安全油壓力。蒸汽閥門油動機卸載閥打開,使蒸汽調節閥迅速關閉。
3 一種遮斷模塊故障說明
3.1 故障過程描述
該機型遮斷模塊最常規出現的故障方式為安全油中間油壓偏高或偏低。如上述,中間油壓異常高或低,一般由電磁閥泄漏導致或兩只節流孔堵塞導致。如果出現中間油壓異常,也是判斷電磁閥通路異常或者節流孔異常的直接原因。及早的處理,保障中間油壓的正常數值,是該遮斷模塊的核心工作,具體分析如下。
3.2 故障過程分析
如果出現中間油壓高,可能性有1、左側Φ0.6節流孔堵塞,使得中間油壓無法通過此處傳遞到回油箱的靜壓管路;2、右上角的2號電磁閥、右下角的4號電磁閥存在泄漏,造成中間油壓高。此兩類缺陷會隨著時間而節流孔堵塞越發嚴重或者電磁閥泄漏更嚴重,使得中間油壓緩慢升高。
如果出現中間油壓低,可能性有1、右側Φ0.6節流孔堵塞,造成壓力無法傳遞到左側上部的壓力測點;2、左上角的1號電磁閥、左下角的3號電磁閥存在泄漏,造成中間油壓無法達到設定值,部分通過泄漏至回油箱的靜壓管路。
4 故障處理
通常情況下,出現中間油壓異常時,需要待機組停機后處理,控制油系統停泵泄油壓,在進行相應電磁閥更換或節流孔的清洗,而拆裝步驟需注意防塵防水,避免異物進行控制油系統造成二次污染。當更換電磁閥時應注意,一般情況下,由一只電磁閥故障即可引起異常,此時更換可能發生故障的一只電磁閥后,如果使得中間油壓恢復正常值,則更換正確;如果中間油壓未變化仍然異常,應需再次更換另一只電磁閥再試驗。
5 延伸思考
中間油壓異常是此類型遮斷模塊的典型故障形式,故障發生后,應第一時間尋找機會進行停機更換,避免缺陷擴大導致機組運行異常甚至跳機。在判斷分析時,應首先判斷成因,確定可能引起故障的電磁閥,不能錯判,將檢查和更換電磁閥的范圍確定在兩只電磁閥和一只節流孔上。另外,注意該類油壓異常一般由兩個因素導致,在進行處理時,應對電磁閥更換和節流孔清洗同時進行。此類異常在現場處理較為復雜,機組停機后消缺時間較為緊張,控制油系統的啟停、泄壓和存油同樣也較為耗時,不應出現因為某個檢修操作漏做而造成時間損失的現象。