火力发电厂SOE系统存在问题分析及优化方案

张文涛

（福建省鸿山热电有限责任公司，福建泉州362712）

0 引言

SOE（Sequence of Event）即事件顺序记录系统，其以毫秒级分辨力输入卡件为依托，预先定义好需要的开关量信号，当发生设备故障时，该系统可以记录开关量信号的动作先后顺序，为排查故障提供帮助[1]。

随着火力发电机组服役年限增加，设备使用寿命达到极限，各种故障停机事件频繁发生，特别是跳闸回路继电器、电磁阀和电缆故障时，传统SOE设计的预定义开关量信号已经不能满足生产的需要，SOE信号库亟待完善。

1 系统概况

某电厂使用东方汽轮机，本文以该电厂DEH系统SOE系统信号库为例来展开论述，DEH系统遮断硬接线图如图1所示。

图1为简化版ETS跳机硬接线，TSI系统的3个轴位移超限停机信号A1/A2/A3分别进入3个可组态卡件F1/F2/F3，在卡件内完成三取二后输出R1/R2/R33个节点，这3个节点经过R5/R6/R7继电器扩展后完成三取二功能并输出到R11和R21继 电 器 ，R11和 R21的 节 点 送 到 DEH 系 统 机 柜 完 成JR4/JR5/JR6/JR7遮断电磁阀的动作，实现图3中遮断电磁阀5YV/6YV/7YV/8YV动作触发汽机遮断（图3中PS1、PS2、PS3三取二油压失去）。

2 现有SOE系统信号库及其存在问题

2.1 现有SOE系统信号库设计

从汽机遮断SOE信号库与首出比对图（图2）可以看出，现有汽机遮断SOE信号库的设计与ETS跳闸首出条件基本吻合，其只是在外部跳闸信号触发跳闸回路动作时，记录外部跳闸信号触发的先后顺序，而辅助ETS首出完成更细致的分辨。

2.2 现有SOE系统信号库存在问题

传统的SOE信号库的设计只是为了记录外部信号引起跳闸时触发的先后顺序，没有考虑整个跳闸回路内部如继电器、电磁阀或电缆等故障导致的跳闸情况，为了更好地理解，引入一个电气专业的常用语“偷跳”，所谓的汽机偷跳指的是非首出条件引起的跳闸。

图1 DEH系统遮断硬接线图

图2 汽机遮断SOE信号库与首出比对图

汽机偷跳的可能性有以下两种：

（1）跳闸继电器故障引起的偷跳。图1中与跳闸相关的继电器有很多，按照防止保护误动的原则，绝大多数都是“三取二”设置，但是也有基于防保护拒动设计的单个动作便可触发跳闸指令的继电器，如R11/R21（ETS跳闸指令送DEH跳闸回路）、R33/R34（超速110%）和R38（DEH遮断）继电器。如果R11/R21/R33/R34/R38这5个继电器因电缆破皮、线圈有感应电等，导致线圈吸合使保护误动作，这就属于跳闸继电器故障引起的偷跳；电源失去继电器R35/R36为常闭节点，当继电器接线松动时，可能导致继电器翻转触发电源失去节点导通，导致偷跳。

（2）汽机房就地装置故障如危急遮断器飞锤装置脱扣、喷油电磁阀2YV误动或者遮断电磁阀5YV/6YV/7YV/8YV成组误动引起的偷跳（PS1、PS2、PS3三取二失去油压）。汽机遮断就地设备如图3所示。

以上两种汽机偷跳导致的遮断，打闸首出都会是“保安油压低跳闸”，SOE记录第一条是“DEH遮断”，第二条是“保安油压低跳闸”。

此首出很有迷惑性，非常不利于快速排查问题所在，主要体现在以下3点：

（1）不好下定论是偷跳；

（2）即使确定是偷跳，也没法判断是跳闸继电器故障引起的偷跳还是汽机房就地装置故障引起的偷跳；

（3）即使确定是跳闸继电器故障引起的偷跳，由于参与的跳闸继电器很多，不能因此缩小排查范围来查找具体故障继电器。

3 解决方案

为了区分跳闸继电器故障引起的偷跳与汽机房就地装置故障引起的偷跳，将图1中跳闸继电器JR4常开节点送SOE，将图3中保安油压低开关PS1常开节点送SOE，同时将图3中ZS2开关常开接点送SOE。当汽机偷跳发生时，如果SOE记录JR4先来，则可判断是跳闸继电器故障引起的偷跳；如果SOE记录PS1或者ZS2先来，则可判断是汽机房就地装置故障引起的偷跳。

当已经可以判断是跳闸继电器故障引起的偷跳时，为了缩小故障继电器排查范围，可以将图1中R11/R21（ETS跳闸继电器）、R33/R34（超速110%继电器）、R38（DEH遮断继电器）、R35/R36（电源失去继电器）节点接入SOE卡。

4 增加SOE点需注意事项

电科院SOE测试只是检测SOE卡件扫描周期精度是否达到要求，对机组发生遮断时SOE是否能够正确显示未进行检测，所以新SOE点的添加要求顾及已有SOE的设计规范，使SOE系统在遮断时能按照正确时序显示，以满足事故追忆要求；目前梳理出来需要添加的点位有JR4/PS1/ZS2/R11/R21/R33/R34/R38/R35/R36继电器节点，如果这10个继电器都有空余节点，则可以直接将该继电器节点送入SOE卡；如果部分继电器已经没有空余节点，则要求这10个继电器都必须扩展出新继电器节点，并将新继电器节点送入SOE卡，严禁部分继电器使用本继电器节点，另外的继电器使用扩展继电器节点。

图3 汽机遮断就地执行机构图

5 结语

近期很多汽机遮断案例在原因查找上遇到难点，遮断原因基本上都是跳闸回路继电器、电磁阀和电缆等故障引起的跳闸，而首出和SOE都提供不了帮助。针对此类问题，本文以东方汽轮机DEH系统遮断原理图为例，主要讨论了现有SOE系统信号库的设计不足（只是记录外部信号引起跳闸时触发的先后顺序，没有考虑整个跳闸回路内部如继电器、电磁阀或电缆等故障导致的跳闸）、改进方案以及改进过程中的注意事项，并完善了SOE信号库，为故障跳闸原因查找提供了必要的帮助。