淺析清苑熱電2A小機(jī)備用油泵跳閘

吳洪超

摘要：在眾多的事故跳閘中，因小機(jī)油泵跳油泵跳閘而引起的小機(jī)跳閘事件不在少數(shù)，當(dāng)備用油泵，出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)嚴(yán)重影響了機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。本論文基于大唐清苑熱電發(fā)生的一次2A小機(jī)備用油泵跳閘，將跳閘后電氣專業(yè)應(yīng)進(jìn)行的檢查和分析總結(jié)出來(lái)，同大家一起研討和分析，便于以后發(fā)生小機(jī)油泵跳閘而引起小機(jī)跳閘的問(wèn)題時(shí)，更好更快的進(jìn)行事故處理。

關(guān)鍵詞：300MW小汽輪機(jī)跳閘分析改進(jìn)

0 引言

大唐清苑熱電一期2×300MW機(jī)組配套小汽輪機(jī)為北京電力設(shè)備總廠生產(chǎn)的TGQ06/7-1型汽輪機(jī)，作為驅(qū)動(dòng)鍋爐主給水泵用的變速凝汽式汽輪機(jī)，小汽輪機(jī)配制獨(dú)立的供油系統(tǒng)，每臺(tái)小汽輪機(jī)配備兩臺(tái)交流油泵供給小機(jī)、給水泵潤(rùn)滑油和一次安全油，一臺(tái)備用的直流油泵在兩臺(tái)主油泵均發(fā)生故障時(shí)供給小機(jī)和給水泵潤(rùn)滑油。

給水泵汽輪機(jī)是火力發(fā)電廠的重要輔助設(shè)備之一，主要用于驅(qū)動(dòng)鍋爐給水泵。本文所涉及的給水泵汽輪機(jī)是用于驅(qū)動(dòng)現(xiàn)行的300ＭＷ汽輪發(fā)電機(jī)組的半容量汽動(dòng)給水泵。每臺(tái)給水泵汽輪機(jī)配置一套獨(dú)立的供油系統(tǒng)，該系統(tǒng)同時(shí)承擔(dān)著向給水泵汽輪機(jī)及給水泵各軸承供應(yīng)潤(rùn)滑油和向保安系統(tǒng)供油的任務(wù)。汽輪機(jī)的供油系統(tǒng)是汽輪機(jī)的主要系統(tǒng)之一，也是關(guān)系到汽輪機(jī)安全和無(wú)事故運(yùn)行的關(guān)鍵性系統(tǒng)。機(jī)組在運(yùn)行中即使是短暫的中斷供油，也會(huì)造成嚴(yán)重的設(shè)備事故。

當(dāng)發(fā)生小機(jī)備用油泵跳閘時(shí)，如果不迅速處理就會(huì)影響汽輪機(jī)的出力，直接影響經(jīng)濟(jì)效益，所以一定要在發(fā)生跳閘的第一時(shí)間趕到現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)可能造成小機(jī)備用油泵跳閘的原因進(jìn)行分析，逐項(xiàng)排除發(fā)生事故的原因，盡快消除故障，確保系統(tǒng)穩(wěn)定。

1 事件經(jīng)過(guò)

2014年2月25日晚22點(diǎn)，當(dāng)班值長(zhǎng)通知電控班，2A小機(jī)主油泵跳閘，2A小機(jī)備用油泵聯(lián)啟失敗。電控班檢查后發(fā)現(xiàn)2A小機(jī)主油泵接地保護(hù)動(dòng)作，2A小機(jī)備用油泵保護(hù)未動(dòng)作，設(shè)備部檢查2A小機(jī)備用油泵電機(jī)，未發(fā)現(xiàn)故障，再次開(kāi)啟2A小機(jī)備用油泵，再次跳閘。設(shè)備部檢查開(kāi)關(guān)后，更換了大容量的備用開(kāi)關(guān)（80A），電控值班人員將2A小機(jī)備用油泵開(kāi)關(guān)上的保護(hù)裝置更換至備用開(kāi)關(guān)，合2A小機(jī)備用油泵，瞬間#2機(jī)保安II段電源進(jìn)線二QB23開(kāi)關(guān)接地保護(hù)動(dòng)作，跳開(kāi)QB23開(kāi)關(guān)。#2機(jī)保安段II段失電，II段備自投動(dòng)作，跳開(kāi)QB24開(kāi)關(guān)。合上#2機(jī)保安II段進(jìn)線QB14開(kāi)關(guān)，保安段恢復(fù)送電。2A小機(jī)備用油泵欠壓重啟動(dòng)作，合上2A小機(jī)備用油泵開(kāi)關(guān)，隨后2A小機(jī)備用油泵接地保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)2A小機(jī)備用油泵開(kāi)關(guān)。

2 事件分析

2014年2月25日

21點(diǎn)52分48秒2A小機(jī)主油泵跳閘，2A小機(jī)備用油泵聯(lián)啟失敗，電控班檢查保護(hù)裝置：2A小機(jī)主油泵接地保護(hù)動(dòng)作，動(dòng)作值69A，大于接地保護(hù)動(dòng)作定值9A，保護(hù)動(dòng)作正確；2A小機(jī)備用油泵空開(kāi)跳閘，保護(hù)裝置未動(dòng)作。原因?yàn)樵诖蠊收想娏鲿r(shí)空開(kāi)先于保護(hù)動(dòng)作。

21點(diǎn)54分22秒運(yùn)行人員在試驗(yàn)位由DCS遠(yuǎn)程合跳2A小機(jī)備用油泵，開(kāi)關(guān)合跳正常。

22點(diǎn)09分12秒運(yùn)行人員將開(kāi)關(guān)送進(jìn)工作位合2A小機(jī)備用油泵，空開(kāi)跳閘，保護(hù)未動(dòng)作；設(shè)備部對(duì)電機(jī)絕緣直阻進(jìn)行檢查，說(shuō)未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

2014年2月26日

01點(diǎn)17分45秒運(yùn)行人員再次合2A小機(jī)備用油泵，空開(kāi)再次跳閘；設(shè)備部對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢查，認(rèn)為空開(kāi)容量過(guò)?。?0A），于是更換備用開(kāi)關(guān)（容量80A）并由電控值班人員配合將2A小機(jī)備用油泵保護(hù)裝置更換至備用開(kāi)關(guān)上。

01點(diǎn)42分04秒運(yùn)行人員在試驗(yàn)位由DCS遠(yuǎn)程合跳2A小機(jī)備用油泵，開(kāi)關(guān)合跳正常。

01點(diǎn)45分00秒運(yùn)行人員將2A小機(jī)備用油泵開(kāi)關(guān)送入工作位遠(yuǎn)程合開(kāi)關(guān)，保護(hù)裝置動(dòng)作，速斷動(dòng)作電流為Ib=295A，Ic=351A大于速斷動(dòng)作定值135A，保護(hù)動(dòng)作正確；接地保護(hù)動(dòng)作，動(dòng)作電流189A大于接地保護(hù)定值9A，保護(hù)動(dòng)作正確。但開(kāi)關(guān)沒(méi)有跳開(kāi)。

01點(diǎn)45分04秒機(jī)爐段#2機(jī)保安II段電源進(jìn)線二QB23開(kāi)關(guān)接地保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)QB23開(kāi)關(guān)，接地動(dòng)作電流為898A大于保護(hù)裝置接地定值446A（二次電流），保護(hù)為正確動(dòng)作。保安II段失電，保安II段設(shè)備失壓全部跳閘。

01點(diǎn)45分09秒#2機(jī)保安II段備自投裝置動(dòng)作，跳開(kāi)#2機(jī)保安II段進(jìn)線QB24開(kāi)關(guān)，合上#2機(jī)保安II段進(jìn)線QB14開(kāi)關(guān)。

01點(diǎn)45分09秒2A小機(jī)備用油泵失壓重啟，合上2A小機(jī)備用油泵開(kāi)關(guān)。但因?yàn)楹系搅斯收仙?，接地保護(hù)動(dòng)作。動(dòng)作電流為216A，但是開(kāi)關(guān)未跳開(kāi)。保護(hù)再次發(fā)“電流速斷保護(hù)動(dòng)作”，“電流速斷保護(hù)復(fù)歸”，反復(fù)5次，“接地保護(hù)動(dòng)作”“接地保護(hù)復(fù)歸”6次。

01點(diǎn)45分16秒小機(jī)備用油泵第六次接地保護(hù)動(dòng)作，跳開(kāi)2A小機(jī)備用油泵開(kāi)關(guān)。接地電流為119A。

經(jīng)查DCS事件記錄：失壓前，保安段接地電流達(dá)到898A ，失壓重啟后，電流明顯減小達(dá)到119A，達(dá)不到上一級(jí)保護(hù)動(dòng)作值（446A）。故上一級(jí)保護(hù)未動(dòng)作。

2014年2月26日，電控班對(duì)ECS記錄及備用開(kāi)關(guān)做了詳細(xì)檢查和試驗(yàn)：

①電控班查ECS事件記錄，更換備用開(kāi)關(guān)后，只有保護(hù)動(dòng)作記錄，沒(méi)有接觸器跳閘反饋記錄。說(shuō)明接觸器沒(méi)有斷開(kāi)。(見(jiàn)圖一)

②電控人員對(duì)備用開(kāi)關(guān)（80A）進(jìn)行了保護(hù)校驗(yàn)和傳動(dòng)試驗(yàn)，模擬接地故障，保護(hù)動(dòng)作正確，0.1175秒保護(hù)動(dòng)作出口，0.1352秒跳開(kāi)接觸器。

3 結(jié)論

根據(jù)以上情況分析，2A小機(jī)備用油泵抽屜開(kāi)關(guān)一合就跳，說(shuō)明就地設(shè)備有故障，空開(kāi)本身有過(guò)流保護(hù)跳開(kāi)，（一般8-10倍額定電流），空開(kāi)保護(hù)先于保護(hù)裝置跳閘，所以保護(hù)不動(dòng)作。

2A小機(jī)備用油泵更換大容量空開(kāi)后，合閘到故障設(shè)備，由于故障電流達(dá)不到空開(kāi)本身跳閘值，故空開(kāi)沒(méi)有跳開(kāi)?？臻_(kāi)沒(méi)有起到保護(hù)作用。

2A小機(jī)備用油泵接地保護(hù)動(dòng)作，但因保護(hù)裝置里接觸器開(kāi)斷電流在大于1000%Ie時(shí)（150A），保護(hù)閉鎖接觸器動(dòng)作。因故障電流達(dá)到351A，大于150A時(shí)，故接觸器沒(méi)有斷開(kāi)故障電流，持續(xù)故障時(shí)間達(dá)到上一級(jí)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間0.4s。導(dǎo)致上一級(jí)接地保護(hù)動(dòng)作跳閘。

保護(hù)裝置定值里有一項(xiàng)內(nèi)容：接觸器分段電流定值，整定范圍0-1000%Ie。我們定值為1000%Ie，即故障電流小于整定接觸器允許分段電流，則所有保護(hù)出口均動(dòng)作于接觸器控制出口；若故障電流小于整定接觸器允許分段電流，則所有保護(hù)出口閉鎖接觸器跳閘。

從保護(hù)歷史記錄分析，保安II段電壓恢復(fù)后，2A小機(jī)備用油泵失壓重啟，合閘到故障設(shè)備時(shí)，故障電流達(dá)到216A，接觸器沒(méi)有斷開(kāi)，期間保護(hù)發(fā)出6次動(dòng)作跳閘指令，第六次接地保護(hù)又一次發(fā)出動(dòng)作指令，故障電流達(dá)到119A，此時(shí)接觸器跳開(kāi)。

4 改進(jìn)意見(jiàn)

根據(jù)上述情況和對(duì)大唐清苑熱電有限公司小機(jī)備用油泵的現(xiàn)場(chǎng)安裝位置等情況進(jìn)行綜合考慮和分析，采取幾種方案并在機(jī)組檢修過(guò)程中進(jìn)行實(shí)施。增加電氣聯(lián)鎖控制回路的監(jiān)測(cè)力度，因?yàn)樾∑啓C(jī)整個(gè)油系統(tǒng)布置在零米層，而小機(jī)本體布置在12.6米層，為了保證及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，縮短了巡視間隔并升級(jí)了聯(lián)鎖控制回路，保留其原有的DCS內(nèi)部聯(lián)鎖，增加直流油泵間的控制回路通訊，盡可能的縮短油泵跳閘后備用油泵聯(lián)啟時(shí)間，同時(shí)有效的減少了備用油泵跳閘的可能。經(jīng)過(guò)專業(yè)人員認(rèn)真分析和對(duì)小機(jī)油泵聯(lián)鎖進(jìn)行了多次試驗(yàn)，查明了引起小機(jī)跳閘的原因，對(duì)現(xiàn)有的系統(tǒng)進(jìn)行了加裝電流檢測(cè)儀表等技術(shù)改造，確保小機(jī)不跳閘，成功地解決了由于小機(jī)油泵跳閘而引起小機(jī)跳閘的問(wèn)題。

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