1 000 MW超超臨界機組主機直流油泵啟動故障分析

邵長暖

（華電萊州發電有限公司，山東萊州261441）

1 直流油泵的作用及設備規范

（1）直流油泵的作用是在交流油泵發生故障，導致潤滑油壓低于某一極限值而備用交流油泵聯啟不成功，或因失去交流電源，交流油泵無法投入工作時，為機組提供潤滑油壓，保證機組能夠安全停運，避免因斷油造成設備劃瓦事故，保護設備安全[1]。

（2）主機直流油泵及油泵電機設備規范如表1所示。

表1 主機直流油泵及油泵電機設備規范

2 事件經過

2020-02-21T23：25主機#1軸瓦安裝完畢，配合測量軸系中心，投運主機潤滑油，直流油泵送電。23：33：05將主機直流油泵就地控制箱內電源開關合閘，直流油泵通過潤滑油壓力低信號接點直接啟動。因就地人員不足，為防止油系統跑油，緊急按下控制柜內停運按鈕，電機未停運。23：33：25拉開主機直流油泵就地控制箱內電源開關，電機停運。

2020-02-22T00：26：39合上主機直流油泵就地控制箱內電源開關，直流油泵由潤滑油壓力低信號接點直接啟動，1 s后跳閘，DCS發“220 V直流饋線屏饋線斷路器故障跳閘總報警”信號。運行人員檢查發現220 V直流系統主機直流油泵電源開關跳閘，直流監控裝置“2段直流饋電支路短路”報警。

3 檢查經過

（1）檢查直流油泵電機絕緣無異常，電機勵磁繞組、電樞繞組接線正確。

（2）檢查直流油泵電源回路，無短路或接地故障。

（3）檢查直流油泵旁路切換接觸器KM33、KM3接觸器主觸頭觸點粘連，撬開觸點動靜觸頭，有燒灼痕跡，如圖1所示。

（4）測量潤滑油壓力低信號處于導通狀態，此時油壓為0 MPa。

（5）調閱DCS歷史曲線并進行分析，2020-02-21T23：33：05直流油泵啟動電流400 A，1 s后電流恢復正常運行電流。23：33：15電機電流降至0 A，23：33：20油泵再次啟動后，啟動電流高達730 A，23：33：25拉開就地控制柜總電源開關，具體電流變化情況如圖2所示。

圖1 直流油泵旁路切換接觸器KM33、KM3接觸器主觸頭觸點粘連

圖2 電流變化情況示意圖

2020-02-22T00：11：38就地合上主機直流油泵控制柜總開關，油泵尚未完成啟動，1 s后220 V直流系統主機直流油泵電源開關跳閘，電流變壞點，如圖3所示。

圖3 220 V直流系統主機直流油泵電源開關跳閘，電流變壞點實時曲線

4 原因分析

（1）220 V直流系統主機直流油泵電源開關跳閘原因。就地合上主機直流油泵控制柜總開關后，油壓低連鎖直接啟動直流油泵瞬間產生較大的短路電流，造成開關跳閘。短路電流產生的原因：正常情況下，主機直流油泵控制器上電自檢完成后處于良好的備用狀態。當合上直流油泵控制柜總開關，油壓低連鎖通過控制器直接啟動油泵，此時直流油泵控制器自檢未完成，控制器各板件無法正常控制IGBT來抑制電樞回路電流，此時IGBT如處于導通狀態，則相當于將電樞正、負電源短路。

（2）220 V直流系統主機直流油泵電源開關跳閘而主機直流油泵控制柜總開關未跳閘原因。220 V直流系統主機直流油泵電源開關脫扣器為TM型（適用于配電保護），主機直流油泵控制柜總開關脫扣器為MA型（適用于電動機保護），短路瞬間兩個開關在動作特性上的區別導致直流屏電源開關先于控制柜總開關跳閘。兩個開關原則上屬同一級，動作先后順序對系統安全無影響。

（3）直流油泵旁路切換接觸器KM33、KM3接觸器觸點粘連原因。在直流油泵控制器自檢未完成的情況下兩次啟動油泵，電機勵磁非正常給定將引起電機勵磁回路電流在啟動瞬間急劇增加，首先造成KM33主觸頭粘連，然后電樞回路較大的電流通過KM3主觸頭自勵磁回路分流，造成KM3主觸頭粘連。

5 防范措施

（1）主機直流油泵油壓低連鎖回路在就地控制箱增加投切開關。

（2）在機組檢修（主機交流潤滑油泵、主機直流油泵全部停運）條件下，需要啟動直流油泵時，先將直流油泵控制柜“油壓低連鎖”投切開關置于“切除”位，待直流油泵控制柜上電正常、啟動正常，交流潤滑油泵投入運行且油壓正常后再將直流油泵控制柜“油壓低連鎖”投切開關置于“投入”位。

在機組檢修（主機交流潤滑油泵、主機直流油泵全部停運）條件下，需要單獨調試主機直流油泵時，先將直流油泵控制柜“油壓低連鎖”投切開關置于“切除”位，待直流油泵控制柜上電正常后方可進行就地、遠方啟動調試。試驗油壓低連鎖啟動油泵時，必須在控制柜上電2 min后，再將“油壓低連鎖”投切開關置于“投入”位，完成油泵啟動。

機組正常運行期間或交流潤滑油泵運行時，直流油泵控制柜“油壓低連鎖”投切開關必須置于“投入”位[2]。

（3）直流油泵正常操作時，避免短時間頻繁啟停操作。

（4）定期測量直流油泵電機絕緣電阻時，需先脫開電機與控制柜接線，然后方可測量電機側電纜及電機絕緣，嚴禁直接帶控制柜接線端子測量絕緣，防止控制元件損壞[2]。

（5）當智能控制出現異常時，可用硬手操（集控室操作臺或就地硬手操）進行應急控制，如果遇到自鎖控制不能正常停止直流油泵，可斷開就地控制柜控制開關。

6 結語

主機交流油泵無法供油時，直流油泵應聯啟，為機組提供潤滑油壓，保證機組安全停運，避免發生斷油劃瓦事故。本文主要剖析了主機直流油泵啟動發生故障的原因，并提出了相應的防范措施，為同類型機組的安全運行提供參考。