磨煤機(jī)油站掉閘原因分析及改造措施

奚占新

（大唐國(guó)際發(fā)電股份有限公司張家口發(fā)電廠，河北 張家口 075133）

磨煤機(jī)油站是與磨煤機(jī)減速機(jī)配套的專用潤(rùn)滑裝置，用于磨煤機(jī)潤(rùn)滑減速機(jī)中的齒輪和軸承，起到潤(rùn)滑、冷卻和清洗的作用，是磨煤機(jī)正常工作的重要輔助設(shè)備。但近年來(lái)，磨煤機(jī)油站故障聯(lián)掉磨煤機(jī)跳閘，造成機(jī)組減出力時(shí)有發(fā)生。

1 故障情況介紹

某電廠機(jī)組為8臺(tái)300 MW 機(jī)組，鍋爐為亞臨界、中間再熱自然循環(huán)、單爐膛煤粉爐。鍋爐型號(hào)為DG1025／18.2－Ⅱ4，亞臨界、中間再熱、自然循環(huán)、全懸吊、平衡通風(fēng)、燃煤汽包爐。配套磨煤機(jī)為ZGM95磨煤機(jī)，ZGM95磨煤機(jī)是一種中速輥式磨煤機(jī)，由功率450kW 的6kV 異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)減速機(jī)減速后，輸出轉(zhuǎn)速是26.5r／min。XYZ－300GHX 型磨煤機(jī)油站為磨煤機(jī)SXJ135型減速機(jī)配套的潤(rùn)滑裝置。油站主要由電氣設(shè)備和帶安全閥的螺桿泵、過(guò)濾器及冷油器等設(shè)備組成。電氣設(shè)備主要由電機(jī)、電加熱及附屬控制回路組成。電機(jī)原設(shè)計(jì)為YD160L－8／4V1型立式雙速電機(jī)，功率為7 kW（11 kW），對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速為720r／min（1 450 r／min）。控制柜原設(shè)計(jì)中由一路總電源帶高、低速電機(jī)控制（含動(dòng)力）回路、油站電加熱控制（含動(dòng)力）回路、冷卻水電動(dòng)門回路，采用傳統(tǒng)熱繼電器保護(hù)模式。油站電加熱啟停采用傳統(tǒng)的帶電接點(diǎn)雙金屬溫度表控制。

該油站投運(yùn)以來(lái)，每年磨煤機(jī)油站都會(huì)多次發(fā)生異常跳閘，導(dǎo)致磨煤機(jī)停運(yùn)，具體故障情況列舉如下：

2013年1月，某機(jī)組1 號(hào)磨煤機(jī)油站電機(jī)跳閘，檢查發(fā)現(xiàn)電機(jī)接線盒鋁電纜接線松動(dòng)過(guò)熱燒毀；

2013年8月，某機(jī)組4 號(hào)磨煤機(jī)油站電機(jī)跳閘，檢查發(fā)現(xiàn)穿線管內(nèi)部進(jìn)水導(dǎo)致穿線管內(nèi)部電纜絕緣破損處接地；

2012年，某機(jī)組就發(fā)生多次由于熱繼電器接線端子氧化，引線過(guò)熱（溫度超過(guò)70 ℃），致使熱繼電器誤動(dòng)；

2013年3月，某機(jī)組6號(hào)磨煤機(jī)油站跳閘，就地檢查油站控制柜熱繼電器動(dòng)作，油泵電機(jī)溫度偏高，電機(jī)絕緣、直阻合格，手動(dòng)盤車無(wú)問(wèn)題。晚間低負(fù)荷時(shí)為了節(jié)能，在磨煤機(jī)停備的情況下要停運(yùn)油站，而鍋爐0m 環(huán)境溫度低，造成油溫低，啟動(dòng)油泵后造成過(guò)載跳閘。

2 故障原因分析

a.機(jī)械卡澀。電機(jī)軸承、油泵故障，電機(jī)與泵連接的對(duì)輪間緩沖墊（花墊）損壞，對(duì)輪間變?yōu)橹苯佑残赃B接，對(duì)輪受力增大，使電機(jī)過(guò)載，熱偶動(dòng)作，油泵電機(jī)跳閘。

b.電氣元件老化、電纜絕緣損壞及接觸不良。電氣元件老化損壞（接觸器燒、控制變壓器燒，空氣斷路器故障等）造成電機(jī)跳閘。二期磨煤機(jī)油站電機(jī)原設(shè)計(jì)采用雙速（高低速）運(yùn)行方式，動(dòng)力電纜采用7×16mm2硬芯鋁電纜，電機(jī)接線盒及控制柜端子排體積小，接線端子多，不能壓線鼻子，只能簡(jiǎn)單纏繞方式接線，常會(huì)造成接線松動(dòng)。熱繼電器等元件老化及接線螺絲松動(dòng)、氧化、接觸不良引線螺絲過(guò)熱，引起熱繼電器誤動(dòng)，也是電機(jī)跳閘主要原因。

c.油溫過(guò)低。冬季由于電加熱不能正常投運(yùn)，磨煤機(jī)油站潤(rùn)滑油密度大，啟動(dòng)后電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載，達(dá)到熱繼電器定值，造成電機(jī)跳閘。

d.控制回路設(shè)計(jì)不合理。由于初始設(shè)計(jì)采用高、低速控制、油站電加熱、冷卻水電動(dòng)門回路等均為一路總電源，動(dòng)力、控制混為一體。實(shí)際運(yùn)行中，低速功能已經(jīng)取消使用，但高低速切換電氣控制回路仍保留，給消缺帶來(lái)不便，容易發(fā)生電氣故障。

e.外部環(huán)境影響。控制柜內(nèi)積塵、運(yùn)行人員誤操作及檢修維護(hù)人員檢修清掃時(shí)誤碰等原因，造成磨煤機(jī)油站跳閘。

3 改造措施

a.加強(qiáng)磨煤機(jī)油站設(shè)備檢查維護(hù)。通過(guò)日常點(diǎn)檢，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常狀態(tài)。如油泵系統(tǒng)（包括泵與電機(jī)）聲音、溫度，控制柜元器件運(yùn)行狀態(tài)等。鍋爐專業(yè)注意檢查過(guò)濾器壓差，及時(shí)清理濾筒濾網(wǎng)，定期更換損壞的對(duì)輪連接花墊等，保證油泵及電機(jī)工作狀態(tài)正常、不過(guò)載。

b.更換老化元器件及電纜。磨煤機(jī)停備時(shí)，對(duì)控制柜內(nèi)部元器件清掃檢查，更換損壞（老化）的接觸器、控制變壓器、性能好的空氣斷路器等。將全部7×16 mm2動(dòng)力鋁電纜更換為3×10 mm2＋1×6 mm2銅電纜，更換損壞的熱工及控制電纜，且電纜走向避開高溫區(qū)。

c.將磨煤機(jī)油站電加熱改造并實(shí)現(xiàn)DCS遠(yuǎn)方控制功能。將磨煤機(jī)油站電加熱回路（控制回路與動(dòng)力回路）與油站電機(jī)回路有效分開，電加熱電源從鍋爐0m 處，在1、2號(hào)鍋爐控制中心各取一路電源（240A），分別送至2個(gè)控制箱內(nèi)（每3臺(tái)磨煤機(jī)油站電加熱1個(gè)控制箱），從而實(shí)現(xiàn)6臺(tái)磨煤機(jī)油站電加熱DCS及就地控制啟停、反饋狀態(tài)、電流監(jiān)視功能。運(yùn)行人員可根據(jù)油站稀油溫度情況，通過(guò)DCS指令手動(dòng)對(duì)電加熱實(shí)現(xiàn)啟停；也可根據(jù)DCS畫面油站溫度值通過(guò)邏輯實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟停功能。磨煤機(jī)油站電加熱溫度定值設(shè)為35～40 ℃。通過(guò)以上方式把磨煤機(jī)油站電加熱分離出來(lái)，既保證了磨煤機(jī)油站回路正常運(yùn)行不受干擾，又保證了磨煤機(jī)油站電加熱有效投入。減少了冬季由于油溫低，油站冷啟動(dòng)，造成電機(jī)過(guò)載跳閘故障的發(fā)生。

d.將高低速電機(jī)改為高（單）速電機(jī)，簡(jiǎn)化控制回路。磨煤機(jī)油站采用立式雙速電機(jī)并帶安全閥的螺桿泵，實(shí)際運(yùn)行中，由于低速功能已經(jīng)取消，需簡(jiǎn)化控制回路。具體措施為拆除“油泵低速控制回路”，包括交流接觸器、熱繼電器及其相關(guān)連接線；拆除“油泵高低速控制回路”，包括中間繼電器，帶電接點(diǎn)雙金屬溫度計(jì)及其相關(guān)連接線；串接在“油泵高速控制回路”中的低速交流接觸器接點(diǎn)、油泵高低速控制繼電器的接點(diǎn)取消，優(yōu)化為短接線；“增多接點(diǎn)中間繼電器”回路中串接接點(diǎn)取消等。將磨煤機(jī)油站控制回路熱繼電器更換為具有故障信息采集的智能保護(hù)裝置（馬達(dá)保護(hù)器），并將電流信號(hào)上傳至DCS。磨煤機(jī)油站控制回路原來(lái)采用傳統(tǒng)的控制模式（接觸器加熱繼電器），將磨煤機(jī)油站熱繼電器全部更換型號(hào)為UNT－MMI－A1101的馬達(dá)保護(hù)器，由馬達(dá)保護(hù)器模擬量輸出功能選項(xiàng)實(shí)現(xiàn)4～20mA 遠(yuǎn)傳至DCS，以實(shí)現(xiàn)電流模擬量的監(jiān)視。正常運(yùn)行期間，運(yùn)行及點(diǎn)檢人員可根據(jù)電流大小對(duì)磨煤機(jī)油站進(jìn)行監(jiān)視。

e.對(duì)鍋爐房制粉、灰渣系統(tǒng)改造，控制柜密封性治理等，減少粉塵對(duì)控制回路元器件工作性能的影響；補(bǔ)充完善磨煤機(jī)油站控制柜標(biāo)牌，加強(qiáng)各類人員管理，規(guī)范操作，防止誤操作、誤碰事件的發(fā)生。

4 改造效果

利用機(jī)組停備檢修的機(jī)會(huì)，逐步對(duì)磨煤機(jī)油站系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造、回路優(yōu)化。改造以來(lái)，未出現(xiàn)異常，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。徹底消除了原系統(tǒng)中存在的隱患，杜絕因磨煤機(jī)跳閘造成機(jī)組降出力事故發(fā)生［1］。

5 結(jié)論及建議

以往的磨煤機(jī)油站回路，大多采用的傳統(tǒng)電氣控制模式存在問(wèn)題較多。目前大家普遍關(guān)注的是磨煤機(jī)及油站機(jī)械設(shè)備方面的技術(shù)改造、研究，忽視了電氣控制方面存在的問(wèn)題，在正常運(yùn)行中故障、問(wèn)題頻發(fā)，不僅給檢修人員消缺維護(hù)帶來(lái)不便，同時(shí)嚴(yán)重的影響了機(jī)組正常安全運(yùn)行，因此對(duì)磨煤機(jī)油站回路優(yōu)化改造是必要的。針對(duì)改造中存在的問(wèn)題，提出一些建議，希望為同類機(jī)組提供借鑒或引起重視。

a.將熱繼電器更換為馬達(dá)保護(hù)器。當(dāng)磨煤機(jī)油站相關(guān)設(shè)備發(fā)生故障，熱繼電器跳閘時(shí)，故障信息不能有效采集，也不能實(shí)現(xiàn)電流實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、保護(hù)跳閘及故障追憶功能，給運(yùn)行狀況及故障分析帶來(lái)困難，通過(guò)馬達(dá)保護(hù)器可以有效解決這些問(wèn)題。

b.加強(qiáng)絕緣監(jiān)督設(shè)備管理。埋地穿管電纜注意防止電纜內(nèi)部進(jìn)水受潮，熱工及控制電纜走向避開磨煤機(jī)運(yùn)行高溫區(qū)。

c.將磨煤機(jī)油站動(dòng)力、控制回路有效分開，避免二者互相影響造成誤動(dòng)。

d.將電加熱回路由傳統(tǒng)的帶電接點(diǎn)雙金屬溫度表控制改為DCS邏輯控制，電機(jī)控制回路與油站回路有效分開。

［1］張建斌.磨煤機(jī)油站控制電源開關(guān)跳閘原因分析及對(duì)策［J］.寧夏電力，2009（3）：48－51.