几起350MW机组磨煤机跳闸故障分析及处理

杨浩

【摘 要】针对某电厂350 MW机组在运行过程中磨煤机油站故障引发磨煤机跳闸的事故，根據现场故障历史曲线和DCS数据，以及通过一系列检查及试验，发现磨煤机跳闸的原因，是由于该厂热网疏水泵变频器输入侧产生谐波干扰造成磨煤机油站控制箱双电源切换动作导致控制电源失电所造成的。对整个事故进行处理分析，对类似故障处理提出一些经验和建议。介绍磨煤机跳闸的情况，以及查找故障点的方法。对故障原因进行了分析，并提出了防范措施。

【关键词】热电厂；发电机；磨煤机；油站；故障处理

1 磨煤机油站事故经过

2012年11月05日10时08分38秒，该热电厂主控制室DCS画面显示2号机2B磨煤机油站加载电机、润滑油泵电机同时故障，油压下降，2秒后2B磨煤机跳闸，10秒后，油站加载油泵、润滑油泵自动启动运行；

2号机2A磨煤机油站加载电机、润滑油泵电机同时故障，1秒钟后油站加载油泵、润滑油泵自动启动运行；

2012年11月23日16时34分10秒，该热电厂主控制室DCS画面显示1号机1B磨煤机油站加载电机、润滑油泵电机同时故障，油压下降，2秒后1B磨煤机跳闸，30秒后故障信号消失。

2 事故原因查找

2.1 控制回路检查

从磨煤机油站油泵控制回路上看，故障信号取自故障报警继电器，此继电器线圈串入油泵热继电器常闭接点回路，正常情况带电，热继电器动作后或控制电源未送电时接点释放，常闭接点闭合发出故障信号，在本次事故中，由于热继电器动作后没有自动复位，油泵自动重新运行，推断热继电器没有动作。加载油泵、润滑油泵信号同时发出，可以断定，故障信号是由于控制回路断电引起；2A、2B磨煤机油站故障时现象一样，都是由于控制电源断电引起的，接触器实际已经释放，从DCS上运行、停止信号也同时翻转，也可以说明是控制回路断电。

2B磨煤机油站各有两路电源，工作电源取自2号炉MCC A段，备用电源取自2号机组保安MCC段，经双电源切换装置二选一后通过主电源开关供电，泵启停回路设置断电延时闭合继电器（动作时间10秒）保证在双电源切换后泵能自动恢复运行，在本次事件故障时间为30秒，超过时间继电器设定值，泵没有自动恢复运行。

控制电源取自主电源开关下口，经380/220隔离变压器给控制回路供电，控制回路断电原因有2个，一个是双电源切换装置切换过程中停电；另一个是控制回路存在断线。

由于双电源切换装置设置成“自投自复”，工作电源正常后恢复到工作电源供电，所以无法直接判断双电源装置是否动作，现场检查2A、2B、1B磨煤机油站双电源装置机械部分，没能发现明显区别其他磨煤机油站双电源装置的动作痕迹，可能是因为在做磨煤机检修措施的时候，此双电源装置都会切换，所以机械痕迹不明显。

现场检查发现2B磨煤机油站控制箱，发现控制变220V侧接线端子断线搭接.

2.1 热工逻辑检查

从2B磨煤机油站DCS信号分析来看，发生故障时，加载油泵、润滑油泵的故障信号均同时发出，持续10秒后消失，泵自动启动，期间加载油泵、润滑油泵出口油压均下降，引发2B磨煤机热工保护动作，2B磨煤机电机跳闸；2A磨煤机油站故障延后1秒出现，持续1秒左右泵自启动，加载油泵、润滑油泵出口油压均下降，由于1秒钟后泵恢复运行，没有引发2A磨煤机热工保护动作，2A磨煤机继续运行。

从1B磨油站DCS信号分析来看，发生故障时，加载油泵、润滑油泵的故障信号均同时发出，持续30秒后消失，泵停止信号发出，期间加载油泵、润滑油泵出口油压均下降，引发1B磨煤机热工保护动作，1B磨煤机电机跳闸；

3 磨煤机油站故障原因分析

3.1 磨煤机控制箱内控制变压器故障原因分析

事故发生后技术人员通过检查分析，认为2B磨煤机控制箱内控制变220V侧接点端子完全断裂后搭接，瞬间接触不良，造成2B磨煤机控制回路失电10秒，期间搭接部位打火后点接触熔焊，控制电源恢复，由于打火造成380V侧电压波动，引发2A磨煤机双电源动作后自动恢复。后经仔细分析，发现控制变二次接触不良引发一次侧电压波动依据不足，接触不良相当于继电器接点抖动，而现场类似情况很多，不足以使380V系统电压造成波动。并且打火必有电流，接触器必然抖动，而在这期间发至DCS接触器状态并无变化。虽然这个故障点能够解释2B磨煤机控制回路失电，但不能解释2A磨煤机控制回路失电，所以这个解释不能成立。

3.2 通过历史故障曲线进行分析

通过对2A、2B磨煤机油站电源进行分析，发现其工作电源引自2号炉MCCA段，2号炉MCCA段引自PC2A段，通过查阅历史曲线，发现事故发生的时间该热电厂PC2A段上4#热网疏水泵变频器、6#热网疏水泵变频器都在工作，功率均为185KW且事故发生时变频器都处于较大负荷电流状态.

通过对1B磨煤机油站电源的分析，发现其工作电源引自1号炉MCCA段，1号炉MCCA段引自PC1A段，通过查阅历史曲线，发现事故发生的时间该热电厂PC2A段上1#热网疏水泵变频器、3#热网疏水泵变频器都工作，功率均为185KW且事件发生时变频器都处于较大负荷电流状态.

通过对2B、1B磨煤机油站故障时间和1号、3号、4号、6号热网疏水泵电流变化的发生时间进行对比，具有时间上的联系。通过对电源检查，在空间上都是分别取自PC1A段和PC2A段，具有空间上的联系。

3.3 变频器对电源侧谐波干扰的分析

通过初步判断，2B磨煤机控制箱内控制变220V侧接点端子虽然断裂，但事故发生过程中接触良好，2台接在PC2A段上的低压4号、6号变频器，在事件发生的时候处于最大电流输出，变频器对电源侧谐波扰动达到最大，引起PC2A段电压出现最大干扰谐波，经PC2A母线传播至整个PC2A的所有负荷，2A、2B磨煤机控制箱双电源切换装置出现切换动作，引发控制电源停电，当变频器输出电流减少时，干扰减弱，双电源装置恢复正常，由于设备个体差异，一同接在MCCA段的2C磨双电源装置未动作。

2台接在PC1A段上的1号、3号低压变频器，在事件发生的时候处于最大电流输出，变频器对电源侧谐波扰动达到最大，引起PC1A段电压出现最大干扰谐波，经PC1A母线传播至整个PC1A的所有负荷，1B控制箱双电源切换装置出现切换动作，引发控制电源停电，当变频器输出电流减少时，干扰减弱，双电源装置恢复正常，由于设备个体差异，一同接在MCCA段的1A 1D磨煤机双电源装置未动作。

由于双电源装置的工作电源、备用电源在正常工作状态下都取自PCA段，所以在故障发生时双电源切换装置工作电源和备用电源的检测都受到影响，双电源装置工作电源断开后，没有投入备用电源，当干扰小时，又自投自复把工作电源投入。所以停电时间较长，致使磨煤机因油压降低跳闸。

在以上分析中，变频器对电源侧谐波干扰的依据存在，故障时间、空间现象吻合，实际测量数据和现场故障现象一致。

4 防止磨煤机油站双电源装置受干扰误动的措施

4.1 几点合理化建议

近期发生两次磨煤机油站油泵跳闸引发磨煤机跳闸事故，经详细分析和讨论，结论为该热电厂热网疏水泵变频器输入测产生谐波干扰造成，为了防止类似事故的再次发生，保证磨油站正常运行，经相关部门确认，编写如下措施：

1、1号机组1号、3号热网疏水泵尽可能不要同时变频运行；

2、2号机组4号、6号热网疏水泵尽可能不要同时变频运行；

3、如因设备检修不能必须同时运行1号和3号热网疏水泵、或者4号和6号热网疏水泵，建议1台工频，另一台变频运行；

4、热网疏水泵尽可能不使用自动；

5、建议热动专业尽可能防止疏水泵进汽导致泵负荷突变；

（作者单位：大唐长春第三热电厂）