1 000 MW超超临界机组主机直流油泵启动故障分析

邵长暖

（华电莱州发电有限公司，山东莱州261441）

1 直流油泵的作用及设备规范

（1）直流油泵的作用是在交流油泵发生故障，导致润滑油压低于某一极限值而备用交流油泵联启不成功，或因失去交流电源，交流油泵无法投入工作时，为机组提供润滑油压，保证机组能够安全停运，避免因断油造成设备划瓦事故，保护设备安全[1]。

（2）主机直流油泵及油泵电机设备规范如表1所示。

表1 主机直流油泵及油泵电机设备规范

2 事件经过

2020-02-21T23：25主机#1轴瓦安装完毕，配合测量轴系中心，投运主机润滑油，直流油泵送电。23：33：05将主机直流油泵就地控制箱内电源开关合闸，直流油泵通过润滑油压力低信号接点直接启动。因就地人员不足，为防止油系统跑油，紧急按下控制柜内停运按钮，电机未停运。23：33：25拉开主机直流油泵就地控制箱内电源开关，电机停运。

2020-02-22T00：26：39合上主机直流油泵就地控制箱内电源开关，直流油泵由润滑油压力低信号接点直接启动，1 s后跳闸，DCS发“220 V直流馈线屏馈线断路器故障跳闸总报警”信号。运行人员检查发现220 V直流系统主机直流油泵电源开关跳闸，直流监控装置“2段直流馈电支路短路”报警。

3 检查经过

（1）检查直流油泵电机绝缘无异常，电机励磁绕组、电枢绕组接线正确。

（2）检查直流油泵电源回路，无短路或接地故障。

（3）检查直流油泵旁路切换接触器KM33、KM3接触器主触头触点粘连，撬开触点动静触头，有烧灼痕迹，如图1所示。

（4）测量润滑油压力低信号处于导通状态，此时油压为0 MPa。

（5）调阅DCS历史曲线并进行分析，2020-02-21T23：33：05直流油泵启动电流400 A，1 s后电流恢复正常运行电流。23：33：15电机电流降至0 A，23：33：20油泵再次启动后，启动电流高达730 A，23：33：25拉开就地控制柜总电源开关，具体电流变化情况如图2所示。

图1 直流油泵旁路切换接触器KM33、KM3接触器主触头触点粘连

图2 电流变化情况示意图

2020-02-22T00：11：38就地合上主机直流油泵控制柜总开关，油泵尚未完成启动，1 s后220 V直流系统主机直流油泵电源开关跳闸，电流变坏点，如图3所示。

图3 220 V直流系统主机直流油泵电源开关跳闸，电流变坏点实时曲线

4 原因分析

（1）220 V直流系统主机直流油泵电源开关跳闸原因。就地合上主机直流油泵控制柜总开关后，油压低连锁直接启动直流油泵瞬间产生较大的短路电流，造成开关跳闸。短路电流产生的原因：正常情况下，主机直流油泵控制器上电自检完成后处于良好的备用状态。当合上直流油泵控制柜总开关，油压低连锁通过控制器直接启动油泵，此时直流油泵控制器自检未完成，控制器各板件无法正常控制IGBT来抑制电枢回路电流，此时IGBT如处于导通状态，则相当于将电枢正、负电源短路。

（2）220 V直流系统主机直流油泵电源开关跳闸而主机直流油泵控制柜总开关未跳闸原因。220 V直流系统主机直流油泵电源开关脱扣器为TM型（适用于配电保护），主机直流油泵控制柜总开关脱扣器为MA型（适用于电动机保护），短路瞬间两个开关在动作特性上的区别导致直流屏电源开关先于控制柜总开关跳闸。两个开关原则上属同一级，动作先后顺序对系统安全无影响。

（3）直流油泵旁路切换接触器KM33、KM3接触器触点粘连原因。在直流油泵控制器自检未完成的情况下两次启动油泵，电机励磁非正常给定将引起电机励磁回路电流在启动瞬间急剧增加，首先造成KM33主触头粘连，然后电枢回路较大的电流通过KM3主触头自励磁回路分流，造成KM3主触头粘连。

5 防范措施

（1）主机直流油泵油压低连锁回路在就地控制箱增加投切开关。

（2）在机组检修（主机交流润滑油泵、主机直流油泵全部停运）条件下，需要启动直流油泵时，先将直流油泵控制柜“油压低连锁”投切开关置于“切除”位，待直流油泵控制柜上电正常、启动正常，交流润滑油泵投入运行且油压正常后再将直流油泵控制柜“油压低连锁”投切开关置于“投入”位。

在机组检修（主机交流润滑油泵、主机直流油泵全部停运）条件下，需要单独调试主机直流油泵时，先将直流油泵控制柜“油压低连锁”投切开关置于“切除”位，待直流油泵控制柜上电正常后方可进行就地、远方启动调试。试验油压低连锁启动油泵时，必须在控制柜上电2 min后，再将“油压低连锁”投切开关置于“投入”位，完成油泵启动。

机组正常运行期间或交流润滑油泵运行时，直流油泵控制柜“油压低连锁”投切开关必须置于“投入”位[2]。

（3）直流油泵正常操作时，避免短时间频繁启停操作。

（4）定期测量直流油泵电机绝缘电阻时，需先脱开电机与控制柜接线，然后方可测量电机侧电缆及电机绝缘，严禁直接带控制柜接线端子测量绝缘，防止控制元件损坏[2]。

（5）当智能控制出现异常时，可用硬手操（集控室操作台或就地硬手操）进行应急控制，如果遇到自锁控制不能正常停止直流油泵，可断开就地控制柜控制开关。

6 结语

主机交流油泵无法供油时，直流油泵应联启，为机组提供润滑油压，保证机组安全停运，避免发生断油划瓦事故。本文主要剖析了主机直流油泵启动发生故障的原因，并提出了相应的防范措施，为同类型机组的安全运行提供参考。