1000MW汽轮机ATT试验时出现EH油压异常过程分析及整改措施

吴献锋 吴意

引言：针对1000MW汽轮机阀门ATT试验，存在因调门油路阀组（快关电磁阀或卸载阀）发生机械卡涩，进、回油管路导通，导致EH油母管油压大幅降低高风险，国内多家电厂因此出现跳机事件，生产中已引起高度重视。文章结合某电厂1000MW机组ATT试验时出现EH油压异常展开分析，并提出从运行措施、热控逻辑优化两方面去着手解决，取得较好的效果。

一、机组简介

某电厂#1、2汽轮机均为上海汽轮机厂生产，型号为N1000-27/600/600（TC4F），型式：超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、反动凝汽式汽轮机。DCS选用上海西屋控制系统有限公司的OVATION控制系统。

二、事件概况

2014年5月20日 13：00 ，某电厂#2机组负荷650MW，进行ATT定期试验工作，按要求试验分组独立进行，完成了#1、#2高主高调阀门组和#2中调中主阀门组ATT试验；于13：10：25开始进行#1中主中调门组ATT试验，ATT试验步序进行到#1中调门试验时，因1号中压调门油路阀组（快关电磁阀或卸载阀）发生机械卡涩，EH油压力快速下降，备用油泵联动正常，ATT试验终止，逻辑控制自动关闭1号中调门阀限，EH油压恢复正常；期间EH油压下从15.2MPa下降到11.6MPa。

三、试验及EH油压异常过程分析

图1 #1中主、中调门试验相关参数历史趋势

如上图分析：13：10：25，2号中压阀门组ATT阀门试验完成，且阀门状态恢复正常。开始进行1号中压阀门组的ATT阀门试验，首先进行#1中压主汽门ATT试验―――（1号中调门开始关闭，中调门阀限自动置0，满足以上条件后，开始进行#1中压主汽门快关阀及控制阀的活动试验）。

13：12：00，1号中压主汽门完成活动性试验，EH油母管油压为15.2MPa。自动转入#1中压调门的ATT试验―――（#1中压主汽门关闭，此时#1中压主汽门控制电磁阀带电，快关电磁阀2失电，满足以上条件后开始进行#1中压调门快关阀及伺服阀的活动试验）。

13：12：39，1号中压调门关闭，进行快关电磁阀1动作试验。

13：12：39，1号中压调门快关电磁阀1动作试验结束，重新带电，准备开启1号中压调门。

13：12：39，1号中压调门无法正常开启，据系统记录伺服阀电流达到41%，此时EH油母管压力快速下降。如下图2，DEH逻辑判断调门伺服阀线圈电流大于20mA，延时3S，送至DCS1号中压调阀异常声光报警（I级）。

13：12：45；如下图3，因EH油压下降，A抗燃油泵运行，电流异常增大，当EH油母管压力下降至13.5MPa，正常联启B抗燃油泵。

13：12：52，EH油母管压力下降至13MPa，触发了调门保护条件：当调门指令与反馈偏差大于10%，且2台EH油泵出口压力及母管压力均小于13MPa。逻辑保护自动终止了正在进行的ATT试验，同时将1号中调门阀限设置为-5%，关闭1号中调门伺服阀进油。

13：13：53，1号中调门阀限降至-5%，此时EH油压稳定在11.5MPa。

13：14：15，EH油压逐步上升至15.4MPa。

13：13：57，如下图4，运行人员手动开启1号中主门，EH油压微降至11.1MPa；13：14：18，运行操作中止ATT试验；13：14：33，运行人员手动设置#1中调门阀限为5%，EH油压迅速微降，测试确认#1中调门故障引起EH油压异常，联系相关检修部门恢复故障。

16：42：45，对1号中压调门的2个快关电磁阀进行更换及对其对应的卸载阀进行检修后，对1号中调门重新进行活动试验，调门开启正常，EH油压稳定。

图2 DCS系统发“#1中调门异常”I级报警记录

如图3 EH油泵联动历史趋势

图4 运行操作记录

四、提出整改措施

针对汽机阀门ATT试验，存在因调门油路阀组（快关电磁阀或卸载阀）发生机械卡涩，进、回油管路导通，导致EH油母管油压大幅降低高风险，国内多家电厂因此出现跳机事件，我们在以后生产中要引起高度重视。主要从运行措施、热控逻辑优化两方面去着手解决：

1）ATT试验时，运行班组要充分做足风险评估。现场操作人员应找到相应“试验组”阀门EH进油手动阀时方可进行试验，以在试验中发生异常时能及时人工隔离故障。

2）加强EH油滤油管理，EH油质不合格情况下，不允许进行ATT试验。

3）完善报警功能。阀门故障报警判断条件为“伺服阀线圈电流超过20mA，并延时3S，送DCS I级报警”，就本次异常来看，发现延时3S（延时目的是过滤误报警）偏长，拟将延时滤波时间改到1.5S，以及早报警为运行提供设备状态判断。

4）优化逻辑控制。结合本次ATT试验发生的异常现象，其中13：12：52时刻逻辑自动触发调门保护条件，开始自动将#1中调门阀限置为-5%，由于当时实际阀限为100%，DEH上层逻辑对阀限变化处理是按一定斜率进行变化，所以阀限从100%降至0%需约60S时间（13：13：53，1号中调门阀限降至-5%）；而此时，油路阀组处在故障泄压状态，必须通过伺服阀快速切断进油（阀限置0%以下即可）。故障情况下伺服阀控制进油越快越好。因此，拟优化阀限动作速度，异常情况下拟将阀限全程动作从60S降至30S以内。

5）加强类似设备异常状态分析和培训，各级值班操作人员了解和认知逻辑动作过程及相关风险。

（作者单位：1.博贺煤电公司；2.平海电厂）