某600MW機(jī)組掛閘失敗原因分析及處理

蔡紅強(qiáng)

（茂名臻能熱電有限公司，廣東茂名 525000）

某600MW機(jī)組掛閘失敗原因分析及處理

蔡紅強(qiáng)

（茂名臻能熱電有限公司，廣東茂名 525000）

以茂名臻能熱電有限公司#7機(jī)組為例，簡(jiǎn)述了該電廠在一起機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中，汽輪機(jī)無(wú)法掛閘的事件經(jīng)過(guò)及處理過(guò)程，經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析和排查，確定了無(wú)法掛閘的真正原因，并采取了相應(yīng)技術(shù)措施，防止同類事情的發(fā)生，對(duì)同類型機(jī)組具有參考價(jià)值。

掛閘；DEH；掛閘電磁閥；油溫低；ZS1

1 機(jī)組概述

茂名臻能熱電有限公司#7機(jī)汽輪機(jī)為東方汽輪機(jī)廠引進(jìn)日立技術(shù)生產(chǎn)制造的超臨界壓力、一次中間再熱、沖動(dòng)式、單軸、三缸四排汽、雙背壓、抽汽凝汽式汽輪機(jī)，型號(hào)為：CC600/523-24.2/4.2/1.0/566/566，最大連續(xù)出力為662MW，額定出力為600 MW。機(jī)組采用復(fù)合變壓運(yùn)行方式，帶基本負(fù)荷并參與調(diào)峰運(yùn)行，具有供熱能力。

2 DEH概況

汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)（Digital Electric Hydraulic Control System），簡(jiǎn)稱DEH。茂名臻能熱電有限公司#7機(jī)使用的DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)由東方自動(dòng)控制有限公司提供（軟件平臺(tái)及卡件由美國(guó)艾默生公司提供）。汽輪機(jī)數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的主要任務(wù)就是調(diào)節(jié)汽輪發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速、功率，使其滿足電網(wǎng)的要求。汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的控制對(duì)象為汽輪發(fā)電機(jī)組，它通過(guò)控制汽輪機(jī)進(jìn)汽閥門(mén)的開(kāi)度來(lái)改變進(jìn)汽流量，從而控制汽輪發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速和功率。在緊急情況下，其保安系統(tǒng)迅速關(guān)閉進(jìn)汽閥門(mén)，以保護(hù)機(jī)組的安全[1]。

其中低壓保安系統(tǒng)是DEH系統(tǒng)的重要組成部分，實(shí)現(xiàn)掛閘和停機(jī)。低壓保安系統(tǒng)由危急遮斷器、危急遮斷裝置、危急遮斷裝置連桿、手動(dòng)停機(jī)機(jī)構(gòu)、復(fù)位試驗(yàn)閥組、機(jī)械停機(jī)電磁鐵（3YV）和導(dǎo)油環(huán)等組成。

3 掛閘的流程介紹

系統(tǒng)設(shè)置的復(fù)位試驗(yàn)閥組中的復(fù)位電磁閥（1YV），機(jī)械遮斷機(jī)構(gòu)的行程開(kāi)關(guān) ZS1、ZS2 供掛閘用。掛閘程序如下：按下掛閘按鈕，復(fù)位試驗(yàn)閥組中的復(fù)位電磁閥（1YV）帶電動(dòng)作，將潤(rùn)滑油引入危急遮斷裝置活塞右側(cè)腔室，在潤(rùn)滑油壓力下活塞向左移動(dòng)，活塞上行到上止點(diǎn)，和連桿一起向左移動(dòng)的緊急遮斷閥將高壓安全油的排油口封住，同時(shí)撐鉤在彈簧的作用下向左轉(zhuǎn)動(dòng)鎖住遮斷滑閥向右移，使危急遮斷裝置的撐鉤復(fù)位，通過(guò)危急遮斷裝置連桿的杠桿將遮斷隔離閥組件的機(jī)械遮斷閥復(fù)位，在 1YV 帶電的同時(shí)，高壓遮斷模塊電磁閥（5YV、6YV、7YV、8YV）也帶電動(dòng)作，這將建立高壓安全油。當(dāng)高壓壓力開(kāi)關(guān)組件中的三取二壓力開(kāi)關(guān)檢測(cè)到高壓安全油已建立后，向 DEH 發(fā)出信號(hào)，使復(fù)位電磁閥（1YV）失電，由于危急遮斷裝置的撐鉤復(fù)位，在復(fù)位電磁閥（1YV）失電后，與連桿相連的緊急遮斷閥不會(huì)打開(kāi)。危急遮斷器裝置活塞回到下止點(diǎn)，DEH 檢測(cè)行程開(kāi)關(guān) ZS1 的常開(kāi)觸點(diǎn)由斷開(kāi)轉(zhuǎn)換為閉合，再由閉合轉(zhuǎn)為斷開(kāi)，ZS2 的常開(kāi)觸點(diǎn)由閉合轉(zhuǎn)換為斷開(kāi)，DEH 判斷掛閘程序完成。如圖1所示。

4 掛閘失敗的事件經(jīng)過(guò)

圖1 掛閘流程圖

A運(yùn)行，出口壓力11.7MPa，檢查系統(tǒng)無(wú)泄漏。掛閘前機(jī)組所有閥門(mén)全關(guān)，危急遮斷器行程開(kāi)關(guān)ZS2處于掉閘位，汽輪機(jī)已跳閘信號(hào)發(fā)出，滿足掛閘條件。在DEH控制畫(huà)面，按下掛閘按鈕后，復(fù)位試驗(yàn)閥組中的掛閘電磁閥（1YV）帶電動(dòng)作，高壓遮斷模塊電磁閥（5YV、6YV、7YV、8YV）也帶電動(dòng)作，危急遮斷器行程開(kāi)關(guān)ZS2處于掉閘位信號(hào)復(fù)位，危急遮斷器行程開(kāi)關(guān)ZS1在掛閘位信號(hào)動(dòng)作，高壓安全油壓低壓力開(kāi)關(guān)（PS1、PS2、PS3）信號(hào)復(fù)位，安全油壓建立。掛閘電磁閥（1YV）失電，幾秒后，機(jī)組發(fā)出遮斷信號(hào)，電氣遮斷閥，停機(jī)電磁閥，所有快關(guān)閥動(dòng)作，掛閘失敗。現(xiàn)場(chǎng)檢查掛閘電磁閥動(dòng)作后，潤(rùn)滑油進(jìn)入掛閘滑閥右活塞腔，在潤(rùn)滑油壓力下活塞向左移動(dòng)，帶動(dòng)遮斷滑閘和緊急遮斷閥連桿一起向左移動(dòng)，使緊急遮斷閥切斷AST安全油排油，同時(shí)撐鉤在彈簧的作用下向左轉(zhuǎn)動(dòng)鎖住遮斷滑閥向右移動(dòng)，遮斷滑閥復(fù)位。掛閘電磁閥失電，掛閘滑閥在右移的過(guò)程中，機(jī)組發(fā)出遮斷信號(hào)。檢查各機(jī)械部件連接正常，動(dòng)作正常。

5 掛閘失敗的原因分析

根據(jù)掛閘的發(fā)生的現(xiàn)象分析，AST電磁閥動(dòng)作正常，高壓安全油壓力開(kāi)關(guān)動(dòng)作正常，機(jī)械傳動(dòng)部件活動(dòng)正常，ZS1、ZS2行程開(kāi)關(guān)指示正常，在AST回油被截?cái)啵踩蛪航酌牒蟀l(fā)出遮斷信號(hào)，掛閘失敗還有哪些原因呢？

1）危急遮斷裝置的撐鉤未完全復(fù)位，在掛閘電磁閥失電后發(fā)生了滑脫，不能撐住連桿，導(dǎo)致連桿在彈簧力作用下動(dòng)作，帶動(dòng)機(jī)械遮斷閥打開(kāi)，保安油壓失去，導(dǎo)致跳閘。為了驗(yàn)證這一設(shè)想，聯(lián)系熱工人員強(qiáng)制將機(jī)械遮斷閥串聯(lián)的隔離電磁閥（4YV）關(guān)閉，機(jī)械停機(jī)電磁鐵（3YV）解線，來(lái)判斷是否由機(jī)械遮斷閥動(dòng)作引起。重新掛閘后，掛閘失敗。表明危急遮斷裝置的撐鉤是正常的，不是引起跳閘的原因。

2）驗(yàn)證危急遮斷裝置的撐鉤正常，AST電磁閥同樣動(dòng)作，可能是由于某種原因觸發(fā)了保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作又使AST電磁閥動(dòng)作，聯(lián)系熱工人員解除汽輪機(jī)保護(hù)，重新掛閘后，掛閘失敗。

3）系統(tǒng)設(shè)置的復(fù)位試驗(yàn)閥組中的復(fù)位電磁閥（1YV），機(jī)械遮斷機(jī)構(gòu)的行程開(kāi)關(guān) ZS1、ZS2 供掛閘用。DEH 檢測(cè)行程開(kāi)關(guān) ZS1 的常開(kāi)觸點(diǎn)由斷開(kāi)轉(zhuǎn)換為閉合，再由閉合轉(zhuǎn)為斷開(kāi)，ZS2 的常開(kāi)觸點(diǎn)由閉合轉(zhuǎn)換為斷開(kāi)，DEH 判斷掛閘程序完成。經(jīng)多次試驗(yàn)注意到掛閘電磁閥失電后都是5s左右會(huì)觸發(fā)跳閘信號(hào)，會(huì)不會(huì)是行程開(kāi)關(guān)ZS1斷開(kāi)信號(hào)未返回造成的呢，聯(lián)系熱工查找相關(guān)邏輯，行程開(kāi)關(guān) ZS1 的常開(kāi)觸點(diǎn)由斷開(kāi)轉(zhuǎn)換為閉合，再由閉合轉(zhuǎn)為斷開(kāi)，需要在5s時(shí)間內(nèi)完成，超過(guò)5s就判斷掛閘失敗，觸發(fā)跳閘信號(hào)。將時(shí)間由5s改為20s后，重新掛閘成功。

6 找到具體原因及解決方法

環(huán)境溫度19℃，冷油器冷卻水全關(guān)，主油箱加熱器投入了一組，潤(rùn)滑油溫還是有了較大的下降22.9℃，未達(dá)到正常運(yùn)行時(shí)的溫度40~45℃，油的黏性變強(qiáng)，流動(dòng)性變差，掛閘電磁閥失電后，危急遮斷裝置活塞側(cè)腔室中的油通過(guò)1YV電磁閥后的節(jié)流孔板慢慢排掉，由于油黏性增大的原因，排放速度較慢，造成了行程開(kāi)關(guān) ZS1由閉合轉(zhuǎn)為斷開(kāi)的時(shí)間超過(guò)設(shè)定時(shí)間，從而導(dǎo)致了掛閘失敗。

提高油溫和延長(zhǎng)行程開(kāi)關(guān)ZS1的設(shè)定時(shí)間，是解決問(wèn)題的最根本方法。

7 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)這次開(kāi)機(jī)過(guò)程中，掛閘失敗的原因分析和排查，找到了真正的原因。通過(guò)提高油溫和改變行程開(kāi)關(guān) ZS1 的常開(kāi)觸點(diǎn)由斷開(kāi)轉(zhuǎn)換為閉合，再由閉合轉(zhuǎn)為斷開(kāi)的設(shè)定時(shí)間，成功地解決了掛閘失敗的問(wèn)題。

[1] 范秋香.600MW機(jī)組SIS系統(tǒng)的應(yīng)用[C].2010年全國(guó)發(fā)電廠熱工自動(dòng)化專業(yè)會(huì)議論文集，2010.

Cause Analysis and Treatment of Failure of 600 MW Unit

Cai Hong-qiang

The # 7 unit of Maoming Zhenneng Thermal Power Co.，Ltd.is taken as an example to summarize the incident and process of the turbine in the process of starting the unit.After careful analysis and investigation，The real reason，and take the appropriate technical measures to prevent the occurrence of similar things，the same type of unit with reference value.

hanging gate；DEH；hanging gate solenoid valve；low oil temperature；ZS1

TM621.3

A

1003–6490（2017）05–0242–02

2017–04–28

蔡紅強(qiáng)（1982—），男，河南溫縣人，助理工程師，主要從事火力發(fā)電廠集控運(yùn)行工作。