EH油压低造成机组跳闸原因分析及处理
2015-03-14贾慧鑫
贾慧鑫
(广东粤电云河发电有限公司,广东 云浮527300)
0 引言
广东粤电云河发电有限公司#4汽轮机为上汽厂生产的N135-13.4/535/535中间再热凝汽式汽轮机,其调速系统为纯数字式电液调节系统(DEH),如图1所示。
图1 #4机EH控制系统
2014年4月机组大修后投运,机组做主汽门严密性试验时发现一进入试验状态机组即跳闸,跳闸信号显示系统ASP油压低,机组重新挂闸后系统油压(14.2 MPa)正常,各调门、主汽门开关也未见异常,由于系统中未有AST、OPC、ASP油压监视,未作进一步排查机组投入运行。运行后不久,机组出现调门开关异常现象。
1 运行中出现的异常及排查
2014年8月10日,发现#4机A、B侧中压调门出现摆动,同时EH油系统压力降低,进一步排查发现出现以上现象是由于#3高压调门参与调频造成,确认EH油系统油压出现异常。根据EH油系统原理,对故障原因进行综合分析,运行中对可能造成上述现象的因素进行逐一排除确认,采取措施尽量维持系统油压。
1.1 供油系统异常
#4机高压调门采取顺序阀控制方式,#3高压调门参与调频,汽门调节时油压波动,首先怀疑系统高压蓄能器异常,蓄能器不能稳定油压,造成系统供油量变化时油压降低。现场将高压蓄能器逐个退出,测蓄能器充氮压力(9.0 MPa左右)正常,排除这一判断;开启另外一台EH油泵并列运行,上述异常现象仍然存在,检查油箱顶部溢流阀无明显漏油迹象,基本排除供油系统异常这一原因。
1.2 危急遮断系统异常
云浮发电厂#4机危急遮断系统:OPC安全油压由高压调门及中压调门伺服阀后节流孔建立,AST安全油压由OPC油压及高、中压主汽门伺服阀后节流孔建立。危急遮断系统中OPC、AST安全油压出现异常,安全油压不足以封住汽门卸荷阀油口,汽门会出现摆动现象,有针对性地做了以下排查:(1)隔膜阀关闭不严密会造成AST、OPC、ASP油压低。现场检查隔膜阀回油管温度接近环境温度,听不到有油流动的声音,基本可排除是由隔膜阀内漏造成。(2)OPC电磁阀内漏会造成OPC油压低,OPC油压低到卸荷阀动作值时,调门可能出现摆动,也可解释#3高压调门调频动作时中压调门摆动的现象:当#3高压调门调频动作关闭时,伺服阀后油压降低,#3调门供OPC母管油量减少,不足以弥补OPC电磁阀泄漏量,中压调门摆动。运行中尝试退出#3高压调门一次调频,开大#3、#4高调开度,以增加OPC母管供油量,可是在#3、#4高调缓慢打开过程中,两侧中压调门仍出现缓慢关闭现象,与判断不相符,基本可排除OPC电磁阀内漏这一因素。(3)通过进一步排查发现,#3高压调门开大或开小,中压调门都会缓慢关小,当时判断#3高压调门OPC单向阀可能存在卡涩,OPC母管油压通过#3高调泄漏,当#3高调开度稳定在20时,油压达到平衡,系统处在一个相对稳定状态。
机组运行中,无法做进一步排查判断,暂退出一次调频,保持#3高调门开度稳定在20,禁止做调门汽门活动试验。
2 机组出现跳闸及排查
2014年8月15日11:19,#4机负荷由113 MW突降至95 MW瞬间又回升至112 MW,检查发现#3高压调门摆动大,A、B侧中压调门关了一半又开至正常,全面检查EH油系统供油正常。12:02,中压调门又突自关了约2/3,负荷从114 MW 降至57 MW,12:03#4机#1高压调门突然全关,12:06#4机负荷降至17 MW,#3、#4高压调门全关,A、B侧中压调门关闭,高压自动主汽门自动关闭了2/3,值长令#4机打闸停机。
停机后,更换了#4机A、B侧中压调门、#3高压调门伺服阀,检查了#1~#4高压调门OPC单向阀,检查清洗所有调门节流孔,开机做主汽门严密性试验时,发现一进入试验状态机组仍然跳闸,故障真实原因没有排查清楚。
3 故障真实原因排查及处理
当时判断出系统OPC油压一定存在异常。通过咨询厂家,#4机DEH系统为上海新华的早期产品,OPC油压是通过调节汽门伺服阀后节流孔建立,在系统设计上存在不足,通过在危急遮断模块底部加装一HP至OPC节流孔以补充OPC母管油压,判断此节流孔可能堵塞。拆开此节流孔发现其被塑料胶布堵塞,疏通后开机正常。
#4机HP至OPC节流孔堵塞,使OPC母管油压低于正常油压,对供油系统油压下降极为敏感,油压稍一波动,#4机A、B侧中压调门卸荷阀动作,造成#4机A、B侧中压调门向下关闭,而此时伺服阀指令加大开度,造成系统油压下降引起OPC母管油压进一步下降,当油压下降至各调门卸荷阀动作值时,#1~#4高压调门、A、B侧中压调门均关闭。由于调门的开阀指令仍在,使各调门的伺服阀均开到最大,而各调门的卸荷阀均已动作,调门所进的HP油均通过卸荷阀经DP回油管道回到EH油箱,使系统的HP油压从14 MPa快速跌至9 MPa以下,运行人员紧急启动另一台EH油泵,HP油压仍不能保持,高压主汽门的AST油压是经过HP油通过节流孔建立,HP油压下降,使AST油压下降至卸荷阀动作值,高压主汽门快速关闭,此分析与故障现象吻合。
4 结论
(1)此次EH油系统故障的发生,是由于大修EH危急遮断模块,返厂后装复时工作人员疏忽,未取出封堵的塑料薄膜造成,运行中随着油流的冲刷附着在节流孔上面,最终完全堵死。因此,EH油系统检修后的装复、油循环以及EH油质的日常维护应加以重视,防范措施得当,EH油系统故障率可以有效降低。(2)#4机于2002年投产,DEH系统为上海新华的早期产品,在系统设计上存在不足,OPC母管的油压、EH油泵的电流均未接出信号给集控和就地,对EH系统的运行监视和故障诊断带来不便,须在#4机停机时进行改造,将此类信号纳入监视范畴。