幾起350MW機(jī)組磨煤機(jī)跳閘故障分析及處理

楊浩

【摘 要】針對(duì)某電廠350 MW機(jī)組在運(yùn)行過程中磨煤機(jī)油站故障引發(fā)磨煤機(jī)跳閘的事故，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)故障歷史曲線和DCS數(shù)據(jù)，以及通過一系列檢查及試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)磨煤機(jī)跳閘的原因，是由于該廠熱網(wǎng)疏水泵變頻器輸入側(cè)產(chǎn)生諧波干擾造成磨煤機(jī)油站控制箱雙電源切換動(dòng)作導(dǎo)致控制電源失電所造成的。對(duì)整個(gè)事故進(jìn)行處理分析，對(duì)類似故障處理提出一些經(jīng)驗(yàn)和建議。介紹磨煤機(jī)跳閘的情況，以及查找故障點(diǎn)的方法。對(duì)故障原因進(jìn)行了分析，并提出了防范措施。

【關(guān)鍵詞】熱電廠；發(fā)電機(jī)；磨煤機(jī)；油站；故障處理

1 磨煤機(jī)油站事故經(jīng)過

2012年11月05日10時(shí)08分38秒，該熱電廠主控制室DCS畫面顯示2號(hào)機(jī)2B磨煤機(jī)油站加載電機(jī)、潤滑油泵電機(jī)同時(shí)故障，油壓下降，2秒后2B磨煤機(jī)跳閘，10秒后，油站加載油泵、潤滑油泵自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行；

2號(hào)機(jī)2A磨煤機(jī)油站加載電機(jī)、潤滑油泵電機(jī)同時(shí)故障，1秒鐘后油站加載油泵、潤滑油泵自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行；

2012年11月23日16時(shí)34分10秒，該熱電廠主控制室DCS畫面顯示1號(hào)機(jī)1B磨煤機(jī)油站加載電機(jī)、潤滑油泵電機(jī)同時(shí)故障，油壓下降，2秒后1B磨煤機(jī)跳閘，30秒后故障信號(hào)消失。

2 事故原因查找

2.1 控制回路檢查

從磨煤機(jī)油站油泵控制回路上看，故障信號(hào)取自故障報(bào)警繼電器，此繼電器線圈串入油泵熱繼電器常閉接點(diǎn)回路，正常情況帶電，熱繼電器動(dòng)作后或控制電源未送電時(shí)接點(diǎn)釋放，常閉接點(diǎn)閉合發(fā)出故障信號(hào)，在本次事故中，由于熱繼電器動(dòng)作后沒有自動(dòng)復(fù)位，油泵自動(dòng)重新運(yùn)行，推斷熱繼電器沒有動(dòng)作。加載油泵、潤滑油泵信號(hào)同時(shí)發(fā)出，可以斷定，故障信號(hào)是由于控制回路斷電引起；2A、2B磨煤機(jī)油站故障時(shí)現(xiàn)象一樣，都是由于控制電源斷電引起的，接觸器實(shí)際已經(jīng)釋放，從DCS上運(yùn)行、停止信號(hào)也同時(shí)翻轉(zhuǎn)，也可以說明是控制回路斷電。

2B磨煤機(jī)油站各有兩路電源，工作電源取自2號(hào)爐MCC A段，備用電源取自2號(hào)機(jī)組保安MCC段，經(jīng)雙電源切換裝置二選一后通過主電源開關(guān)供電，泵啟?；芈吩O(shè)置斷電延時(shí)閉合繼電器（動(dòng)作時(shí)間10秒）保證在雙電源切換后泵能自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行，在本次事件故障時(shí)間為30秒，超過時(shí)間繼電器設(shè)定值，泵沒有自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行。

控制電源取自主電源開關(guān)下口，經(jīng)380/220隔離變壓器給控制回路供電，控制回路斷電原因有2個(gè)，一個(gè)是雙電源切換裝置切換過程中停電；另一個(gè)是控制回路存在斷線。

由于雙電源切換裝置設(shè)置成“自投自復(fù)”，工作電源正常后恢復(fù)到工作電源供電，所以無法直接判斷雙電源裝置是否動(dòng)作，現(xiàn)場(chǎng)檢查2A、2B、1B磨煤機(jī)油站雙電源裝置機(jī)械部分，沒能發(fā)現(xiàn)明顯區(qū)別其他磨煤機(jī)油站雙電源裝置的動(dòng)作痕跡，可能是因?yàn)樵谧瞿ッ簷C(jī)檢修措施的時(shí)候，此雙電源裝置都會(huì)切換，所以機(jī)械痕跡不明顯。

現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)2B磨煤機(jī)油站控制箱，發(fā)現(xiàn)控制變220V側(cè)接線端子斷線搭接.

2.1 熱工邏輯檢查

從2B磨煤機(jī)油站DCS信號(hào)分析來看，發(fā)生故障時(shí)，加載油泵、潤滑油泵的故障信號(hào)均同時(shí)發(fā)出，持續(xù)10秒后消失，泵自動(dòng)啟動(dòng)，期間加載油泵、潤滑油泵出口油壓均下降，引發(fā)2B磨煤機(jī)熱工保護(hù)動(dòng)作，2B磨煤機(jī)電機(jī)跳閘；2A磨煤機(jī)油站故障延后1秒出現(xiàn)，持續(xù)1秒左右泵自啟動(dòng)，加載油泵、潤滑油泵出口油壓均下降，由于1秒鐘后泵恢復(fù)運(yùn)行，沒有引發(fā)2A磨煤機(jī)熱工保護(hù)動(dòng)作，2A磨煤機(jī)繼續(xù)運(yùn)行。

從1B磨油站DCS信號(hào)分析來看，發(fā)生故障時(shí)，加載油泵、潤滑油泵的故障信號(hào)均同時(shí)發(fā)出，持續(xù)30秒后消失，泵停止信號(hào)發(fā)出，期間加載油泵、潤滑油泵出口油壓均下降，引發(fā)1B磨煤機(jī)熱工保護(hù)動(dòng)作，1B磨煤機(jī)電機(jī)跳閘；

3 磨煤機(jī)油站故障原因分析

3.1 磨煤機(jī)控制箱內(nèi)控制變壓器故障原因分析

事故發(fā)生后技術(shù)人員通過檢查分析，認(rèn)為2B磨煤機(jī)控制箱內(nèi)控制變220V側(cè)接點(diǎn)端子完全斷裂后搭接，瞬間接觸不良，造成2B磨煤機(jī)控制回路失電10秒，期間搭接部位打火后點(diǎn)接觸熔焊，控制電源恢復(fù)，由于打火造成380V側(cè)電壓波動(dòng)，引發(fā)2A磨煤機(jī)雙電源動(dòng)作后自動(dòng)恢復(fù)。后經(jīng)仔細(xì)分析，發(fā)現(xiàn)控制變二次接觸不良引發(fā)一次側(cè)電壓波動(dòng)依據(jù)不足，接觸不良相當(dāng)于繼電器接點(diǎn)抖動(dòng)，而現(xiàn)場(chǎng)類似情況很多，不足以使380V系統(tǒng)電壓造成波動(dòng)。并且打火必有電流，接觸器必然抖動(dòng)，而在這期間發(fā)至DCS接觸器狀態(tài)并無變化。雖然這個(gè)故障點(diǎn)能夠解釋2B磨煤機(jī)控制回路失電，但不能解釋2A磨煤機(jī)控制回路失電，所以這個(gè)解釋不能成立。

3.2 通過歷史故障曲線進(jìn)行分析

通過對(duì)2A、2B磨煤機(jī)油站電源進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其工作電源引自2號(hào)爐MCCA段，2號(hào)爐MCCA段引自PC2A段，通過查閱歷史曲線，發(fā)現(xiàn)事故發(fā)生的時(shí)間該熱電廠PC2A段上4#熱網(wǎng)疏水泵變頻器、6#熱網(wǎng)疏水泵變頻器都在工作，功率均為185KW且事故發(fā)生時(shí)變頻器都處于較大負(fù)荷電流狀態(tài).

通過對(duì)1B磨煤機(jī)油站電源的分析，發(fā)現(xiàn)其工作電源引自1號(hào)爐MCCA段，1號(hào)爐MCCA段引自PC1A段，通過查閱歷史曲線，發(fā)現(xiàn)事故發(fā)生的時(shí)間該熱電廠PC2A段上1#熱網(wǎng)疏水泵變頻器、3#熱網(wǎng)疏水泵變頻器都工作，功率均為185KW且事件發(fā)生時(shí)變頻器都處于較大負(fù)荷電流狀態(tài).

通過對(duì)2B、1B磨煤機(jī)油站故障時(shí)間和1號(hào)、3號(hào)、4號(hào)、6號(hào)熱網(wǎng)疏水泵電流變化的發(fā)生時(shí)間進(jìn)行對(duì)比，具有時(shí)間上的聯(lián)系。通過對(duì)電源檢查，在空間上都是分別取自PC1A段和PC2A段，具有空間上的聯(lián)系。

3.3 變頻器對(duì)電源側(cè)諧波干擾的分析

通過初步判斷，2B磨煤機(jī)控制箱內(nèi)控制變220V側(cè)接點(diǎn)端子雖然斷裂，但事故發(fā)生過程中接觸良好，2臺(tái)接在PC2A段上的低壓4號(hào)、6號(hào)變頻器，在事件發(fā)生的時(shí)候處于最大電流輸出，變頻器對(duì)電源側(cè)諧波擾動(dòng)達(dá)到最大，引起PC2A段電壓出現(xiàn)最大干擾諧波，經(jīng)PC2A母線傳播至整個(gè)PC2A的所有負(fù)荷，2A、2B磨煤機(jī)控制箱雙電源切換裝置出現(xiàn)切換動(dòng)作，引發(fā)控制電源停電，當(dāng)變頻器輸出電流減少時(shí)，干擾減弱，雙電源裝置恢復(fù)正常，由于設(shè)備個(gè)體差異，一同接在MCCA段的2C磨雙電源裝置未動(dòng)作。

2臺(tái)接在PC1A段上的1號(hào)、3號(hào)低壓變頻器，在事件發(fā)生的時(shí)候處于最大電流輸出，變頻器對(duì)電源側(cè)諧波擾動(dòng)達(dá)到最大，引起PC1A段電壓出現(xiàn)最大干擾諧波，經(jīng)PC1A母線傳播至整個(gè)PC1A的所有負(fù)荷，1B控制箱雙電源切換裝置出現(xiàn)切換動(dòng)作，引發(fā)控制電源停電，當(dāng)變頻器輸出電流減少時(shí)，干擾減弱，雙電源裝置恢復(fù)正常，由于設(shè)備個(gè)體差異，一同接在MCCA段的1A 1D磨煤機(jī)雙電源裝置未動(dòng)作。

由于雙電源裝置的工作電源、備用電源在正常工作狀態(tài)下都取自PCA段，所以在故障發(fā)生時(shí)雙電源切換裝置工作電源和備用電源的檢測(cè)都受到影響，雙電源裝置工作電源斷開后，沒有投入備用電源，當(dāng)干擾小時(shí)，又自投自復(fù)把工作電源投入。所以停電時(shí)間較長，致使磨煤機(jī)因油壓降低跳閘。

在以上分析中，變頻器對(duì)電源側(cè)諧波干擾的依據(jù)存在，故障時(shí)間、空間現(xiàn)象吻合，實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)故障現(xiàn)象一致。

4 防止磨煤機(jī)油站雙電源裝置受干擾誤動(dòng)的措施

4.1 幾點(diǎn)合理化建議

近期發(fā)生兩次磨煤機(jī)油站油泵跳閘引發(fā)磨煤機(jī)跳閘事故，經(jīng)詳細(xì)分析和討論，結(jié)論為該熱電廠熱網(wǎng)疏水泵變頻器輸入測(cè)產(chǎn)生諧波干擾造成，為了防止類似事故的再次發(fā)生，保證磨油站正常運(yùn)行，經(jīng)相關(guān)部門確認(rèn)，編寫如下措施：

1、1號(hào)機(jī)組1號(hào)、3號(hào)熱網(wǎng)疏水泵盡可能不要同時(shí)變頻運(yùn)行；

2、2號(hào)機(jī)組4號(hào)、6號(hào)熱網(wǎng)疏水泵盡可能不要同時(shí)變頻運(yùn)行；

3、如因設(shè)備檢修不能必須同時(shí)運(yùn)行1號(hào)和3號(hào)熱網(wǎng)疏水泵、或者4號(hào)和6號(hào)熱網(wǎng)疏水泵，建議1臺(tái)工頻，另一臺(tái)變頻運(yùn)行；

4、熱網(wǎng)疏水泵盡可能不使用自動(dòng)；

5、建議熱動(dòng)專業(yè)盡可能防止疏水泵進(jìn)汽導(dǎo)致泵負(fù)荷突變；

（作者單位：大唐長春第三熱電廠）