600MW汽轮机喷油试验引起机组跳闸的原因分析及预防措施

2016-05-09张学海

综合智慧能源 2016年1期

关键词：跳闸预防措施

张学海

(华能铜川照金电厂，陕西铜川　727100)

600MW汽轮机喷油试验引起机组跳闸的原因分析及预防措施

张学海

(华能铜川照金电厂，陕西铜川727100)

摘要:介绍了某600 MW汽轮机喷油试验的过程及原理，针对一起喷油试验引起机组跳闸的事故进行了分析，确认事故原因为隔离电磁阀轻微卡涩、汽轮机数字电液控制系统未完全实现逻辑闭锁等多种因素叠加，并提出了相应的预防措施。

关键词:喷油试验;汽轮机数字电液控制系统;跳闸;卡涩;逻辑闭锁;预防措施

0　引言

某电厂2×600 MW汽轮机为东方汽轮机厂引进日本日立公司技术设计和制造，型号为NZK600－16.67/538/538，为亚临界、一次中间再热、单轴、3缸4排汽、直接空冷凝汽式汽轮机。汽轮机数字电液调节系统(DEH)采用Ovation系统。

2015年10月11日，#1机组调停启动时，汽轮机冲转至3000 r/min，进行主机喷油试验时机组异常跳闸。

1　喷油试验经过

2015－10－11 T 03: 50: 00，#1机组调停启动时，汽轮机冲转至3000 r/min，按照机组启动计划进行喷油试验。运行人员按照操作票进行操作，在操作界面站(OIS)点击“喷油试验(SPRAY OIL TEST)”，将“喷油试验允许”置为“投入(START)”后，喷油试验开始。隔离电磁阀4YV带电，检测到隔离电磁阀在隔离位;喷油电磁阀2YV带电，油喷入危急遮断器中，飞环击出，机组跳闸，故障首出报警信号为“DEH跳闸”。

2　喷油试验原理

汽轮机转速为3 000 r/min，在飞环喷油试验情况下，先使遮断隔离阀组的隔离电磁阀4YV带电动作，高压保安油的排油被隔离阀截断，其上设置的行程开关ZS4的常开触点闭合，ZS5的常开触点断开并对外发信，DEH检测到该信号后，将复位试验阀组的喷油电磁阀2YV带电动作，透平压力油从导油环进入危急遮断器腔室，危急遮断器飞环被击出，打击危急遮断器装置的撑钩，使危急遮断器装置撑钩脱扣，通过机械遮断机构使遮断隔离阀组的机械遮断阀动作。通过喷油试验可以检测危急遮断器飞环动作的可靠性。喷油试验系统如图1所示。

图1　喷油试验系统

从喷油试验原理可以看出，汽轮机在进行喷油试验时，隔离电磁阀4YV带电后，由于高压保安油的排油已被截断，机组在飞环喷油试验情况下不会被遮断。

3　喷油试验引起机组跳闸原因分析及检查

喷油试验引起机组跳闸后的故障首出报警信号为“DEH跳闸”。满足以下任一条件，DEH跳闸信号可被传送至继电器柜: (1)未并网时，转速信号故障; (2)手动停机; (3)超速110 ％; (4)汽轮机跳闸保护系统(ETS)跳闸; (5)背压保护; (6)高压安全油压力低于3.9 MPa。

针对上述6种原因，对照机组分散控制系统(DCS)历史记录，排除了条件(1)～(5)，引起DEH跳闸的原因最终确认为高压安全油压低于3.9 MPa，即隔离电磁阀4YV带电后，在未将高压保安油的排油隔离的情况下，喷油电磁阀2YV带电将油喷入危急遮断器中，飞环击出而导致机组跳闸。

从机组DCS历史记录中查询得知，隔离电磁阀4YV带电后，行程开关ZS5的常开触点一直未断开，但行程开关ZS4常开触点闭合且有短时脉冲信号，经过逻辑翻转5 s后对外发信，喷油电磁阀2YV带电。

就地手动机械活动隔离电磁阀4YV，发现该电磁阀存在轻微卡涩现象，并且推测在动作过程中，4YV对应的活塞拉杆有可能在4YV没有完全关闭的情况下使行程开关ZS4发信。

从上述分析得知，几种因素叠加在一起导致在喷油试验过程中机组跳闸:隔离电磁阀4YV存在轻微卡涩; 4YV带电动作过程中，在未完全关闭的情况下，行程开关ZS4发出短时闭合脉冲信号; DEH逻辑未完全实现逻辑闭锁导致喷油电磁阀2YV带电，油喷入危急遮断器中，飞环击出而导致机组跳闸。多次对隔离电磁阀4YV强制带电后其动作正常。2015－10－11 T 04: 37: 00，汽轮机重新冲转至3000 r/min后，喷油试验正常，检查各电磁阀失、带电情况正常，各行程开关信号显示正常。