600MW火電機(jī)組小機(jī)控制油壓低故障處理

摘 要：我廠#1機(jī)組帶400 MW負(fù)荷運(yùn)行時，因控制油壓低而導(dǎo)致1A小機(jī)掛閘后的2臺小機(jī)跳閘，進(jìn)而造成鍋爐MFT。通過記錄故障的過程，分析了產(chǎn)生故障的原因和處理方法，以期對處理相關(guān)機(jī)組小機(jī)電液調(diào)速系統(tǒng)出現(xiàn)控制油壓低故障起到較好的參考作用。

關(guān)鍵詞：MEH系統(tǒng)；油壓；調(diào)速系統(tǒng)；負(fù)荷

中圖分類號：TM621.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.05.075

1 機(jī)組概況

我廠機(jī)組為上海汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的超臨界中間再熱600 MW汽輪機(jī)組，其給水系統(tǒng)配置了2臺各為機(jī)組額定容量為50%的汽動給水泵。驅(qū)動給水泵汽輪機(jī)的蒸汽有2路：一路來自鍋爐主蒸汽或高壓缸排汽（高壓汽源）；另一路來自主汽輪機(jī)的抽汽或輔助蒸汽（低壓汽源）。每一路汽源管道上設(shè)有主汽閥和調(diào)節(jié)汽閥。

當(dāng)主汽輪機(jī)在低負(fù)荷時（一般為40%負(fù)荷以下），采用高壓汽源，并由高壓調(diào)節(jié)閥控制進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽流量，從而改變汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，控制給水泵的出水流量，滿足鍋爐給水流量的需求。當(dāng)處于40%負(fù)荷以上時，用低壓汽源，由低壓調(diào)節(jié)閥來控制進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽流量。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷<40%時，汽動給水泵一般采用低壓汽源驅(qū)動，這路的汽源來自輔助蒸汽聯(lián)箱；當(dāng)機(jī)組負(fù)荷>40%時，切換至四段抽汽提供汽源，輔助蒸汽和四段抽汽汽源的切換是手動完成的，因此，我廠小汽輪機(jī)在機(jī)組由零到滿負(fù)荷的全過程中，均由低壓調(diào)節(jié)閥控制汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速。

2 MEH系統(tǒng)的組成

MEH系統(tǒng)由供油系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、危急遮斷系統(tǒng)和MEH控制系統(tǒng)等組成。

2.1 供油系統(tǒng)

供油系統(tǒng)由抗燃油裝置、再生裝置和油管路系統(tǒng)組成。EH供油系統(tǒng)由變量泵提供恒定壓力，進(jìn)而驅(qū)動伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)，同時，內(nèi)部獨(dú)立的濾油系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)可使EH油在合格狀態(tài)運(yùn)行下，以確保執(zhí)行機(jī)構(gòu)的安全、可靠運(yùn)行。該供油系統(tǒng)的容量可同時滿足DEH和MEH液壓控制系統(tǒng)的用油。

2.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)

每一臺小機(jī)液壓控制系統(tǒng)由4個執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，2個開關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別控制高、低壓主汽閥，2個伺服型執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別控制高、低壓調(diào)節(jié)閥，它們可根據(jù)負(fù)荷指令在任意位置上閥門控制。

2.3 危急遮斷系統(tǒng)

當(dāng)汽動給水泵發(fā)生緊急情況和汽動給水泵運(yùn)行參數(shù)超出限制值時，METS組態(tài)將發(fā)出停機(jī)信號，危急遮斷電磁閥1和危急遮斷電磁閥2動作，使低壓安全油壓和控制油壓泄壓，并關(guān)閉所有主汽門和調(diào)節(jié)門，從而使汽動給水泵緊急停機(jī)。

2.4 調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)圖

調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)如圖1所示。

3 事故詳情

2014-05-23，#1機(jī)組帶400 MW左右的負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行時，B小機(jī)帶1 400 t/h左右的給水流量穩(wěn)定運(yùn)行，電泵處于停運(yùn)狀態(tài)。大機(jī)EH油母管油壓穩(wěn)定在14.1 MPa左右。2014-05-23T08：24，檢修完的A小機(jī)掛閘成功，2014-05-23T08：26：37，高、低主汽門小機(jī)復(fù)位成功（低調(diào)門未打開），高調(diào)門開度在2.3%（為了防止水的沖擊，在小機(jī)復(fù)位后設(shè)計(jì)的高調(diào)門的最小指令為2.3%）。此時，大機(jī)EH油母管油壓緩慢下降至12.3 MPa，B小機(jī)控制油壓低開關(guān)量（10 MPa）報(bào)警，關(guān)閉B小機(jī)高低調(diào)門。2014-05-23T08：28：06，PGP畫面顯示“MFT給水流量低”，進(jìn)而發(fā)生鍋爐跳閘聯(lián)鎖汽機(jī)、發(fā)電機(jī)和A，B小機(jī)跳閘。汽機(jī)跳閘后，EH母管油壓降至10.1 MPa時趨于穩(wěn)定。

4 事故原因分析和處理經(jīng)過

4.1 事故原因

事故原因有以下5點(diǎn)：①小機(jī)EH油母管壓力低，引起小機(jī)控制油壓力開關(guān)動作；②B小機(jī)控制油壓力開關(guān)故障，引起B(yǎng)小機(jī)跳閘；③A小機(jī)MOOG閥或卸荷閥內(nèi)漏（A小機(jī)已復(fù)位），引起控制油壓力低；④A或B小機(jī)調(diào)門指令與反饋偏差大，導(dǎo)致伺服閥長時間動作；⑤由于大機(jī)閥門故障，導(dǎo)致EH油母管壓力無法維持。

4.2 詳細(xì)排查和分析

經(jīng)詳細(xì)排查和分析事故中的各要素后，總結(jié)出以下3點(diǎn)：①開票校驗(yàn)A，B小機(jī)控制油壓力開關(guān)發(fā)現(xiàn)，開關(guān)定值正確（≤10 MPa）、觸點(diǎn)動作正常，可排除壓力開關(guān)故障引起的小機(jī)B跳閘。②檢查小機(jī)A，B高調(diào)門和低調(diào)門指令和反饋歷史曲線，指令和反饋的偏差均在0.2%范圍內(nèi)，可排除小機(jī)A，B高、低調(diào)門故障引起控制油壓低。③汽機(jī)跳閘后，EH母管壓力緩慢降至10.1 MPa，3 min后油壓穩(wěn)定并開始上升至額定壓力14.1 MPa。此時，備用的EH油泵已經(jīng)聯(lián)啟（備用油泵的聯(lián)啟條件為≤11.2 MPa），并保持壓力穩(wěn)定。由此可見，跳閘后油壓會繼續(xù)降低，該階段為儲能罐釋放能量后，重新充能的過程，這是因?yàn)樵谛C(jī)A掛閘后，EH油壓才開始緩慢下降，且在打開閘后恢復(fù)正常。因此，可初步判定為小機(jī)A高主門和低主門卸荷閥有卡澀是由漏油引起的，且在打開閘后卸荷閥復(fù)位。經(jīng)最終判定，該故障是因油質(zhì)問題引起的。

5 解決方案

對小機(jī)A，B做了相應(yīng)組態(tài)的修改，并變更了相關(guān)壓力開關(guān)的定值。具體改進(jìn)方案分為以下4步。

第一步，小機(jī)A，B控制油壓力開關(guān)定值由原來的≤10 MPa改為≤12.3 MPa，變更相應(yīng)組態(tài)，關(guān)閉小機(jī)高、低調(diào)門，并采用聯(lián)啟備用EH油泵。

第二步，大機(jī)EH油壓低的報(bào)警值由原先的≤11.8 MPa改為≤12.7 MPa，EH油泵試驗(yàn)油壓由原來的≤11.2 MPa改為≤12.3 MPa。

上述定值的修改可使備用EH油泵提前聯(lián)啟，以維持EH油母管的壓力，確保機(jī)組的正常運(yùn)行，從而為我們查找故障的原因爭取時間。

第三步，在小機(jī)A，B中增加控制油壓力變送器，并使壓力變送器模擬量≤11.5 MPa作為跳閘小機(jī)的條件之一，組態(tài)如圖2所示。

具體過程有以下3種情況：①當(dāng)1臺小機(jī)A（B）掛閘后，轉(zhuǎn)速<3 000 r/min，控制油壓<11.6 MPa（模擬量變送器），跳相應(yīng)的泵小機(jī)。②當(dāng)2臺小機(jī)掛閘后，一臺小機(jī)A（B）轉(zhuǎn)速>3 000 r/min，另一臺小機(jī)B（A）轉(zhuǎn)速<3 000 r/min，控制油壓<11.6 MPa（模擬量變送器），跳轉(zhuǎn)速<3 000 r/min的小機(jī)，且轉(zhuǎn)速>3 000 r/min的泵在控制油壓<12.5 MPa（模擬量變送器）時會延時3 s運(yùn)行；當(dāng)控制油壓<11.5 MPa（模擬量變送器）時，不跳此臺小機(jī)。③當(dāng)2臺小機(jī)掛閘后，2臺小機(jī)轉(zhuǎn)速均>3 000 r/min。此時，如果哪一臺小機(jī)控制油壓先<11.5 MPa（模擬量變送器），則會跳相應(yīng)的小機(jī)，當(dāng)另一臺小機(jī)當(dāng)控制油壓<11.5 MPa（模擬量變送器）時，也不會跳閘。這是因?yàn)?臺小機(jī)的轉(zhuǎn)速均>3 000 r/min，所以，2臺小機(jī)在壓力<12.5 MPa時，都會延時3 s運(yùn)行，從而抵消3 s的延時。

第四步，加強(qiáng)EH油濾油和EH油油質(zhì)的化驗(yàn)。

6 結(jié)束語

從此次小機(jī)控制油壓低的事故可汲取的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)為：當(dāng)發(fā)生故障后，要借助各種方法，聘請專業(yè)人員，盡可能地收集相關(guān)數(shù)據(jù)和信息，特別是歷史站上的歷史數(shù)據(jù)和曲線，從而有效查找故障原因和制訂相應(yīng)的解決方案。通過修改控制油壓力的定值和組態(tài)，新的定值和組態(tài)能更好地滿足機(jī)組的運(yùn)行，并能有效保護(hù)設(shè)備的安全。

參考文獻(xiàn)

[1]華東六省一市電機(jī)工程（電力）學(xué)會.600 MW火力發(fā)電機(jī)組培訓(xùn)教材：熱工自動化[M].第二版.北京：中國電力出版社，2006.

[2]河北省電力試驗(yàn)研究所.600 MW等級火電機(jī)組儀表與控制系統(tǒng)技術(shù)[M].石家莊：河北科學(xué)技術(shù)出版社，1997.

作者簡介：林勝河（1982—），男，現(xiàn)從事電廠熱控設(shè)備維護(hù)工作。

〔編輯：張思楠〕

Abstract： I plant with 400 MW Unit # 1 load operation， due to the control oil pressure which led to two sets of small plane trip 1A small machine after hanging gates， thereby causing the boiler MFT. By recording the failure process， analysis of the causes and treatment failure in order to deal with the relevant units of small electro-hydraulic speed control oil pressure fault system appears to play a good reference.

Key words： MEH system； oil pressure； governing system； loads