1 000 MW超超臨界機(jī)組主機(jī)直流油泵啟動故障分析

邵長暖

（華電萊州發(fā)電有限公司，山東萊州261441）

1 直流油泵的作用及設(shè)備規(guī)范

（1）直流油泵的作用是在交流油泵發(fā)生故障，導(dǎo)致潤滑油壓低于某一極限值而備用交流油泵聯(lián)啟不成功，或因失去交流電源，交流油泵無法投入工作時(shí)，為機(jī)組提供潤滑油壓，保證機(jī)組能夠安全停運(yùn)，避免因斷油造成設(shè)備劃瓦事故，保護(hù)設(shè)備安全[1]。

（2）主機(jī)直流油泵及油泵電機(jī)設(shè)備規(guī)范如表1所示。

表1 主機(jī)直流油泵及油泵電機(jī)設(shè)備規(guī)范

2 事件經(jīng)過

2020-02-21T23：25主機(jī)#1軸瓦安裝完畢，配合測量軸系中心，投運(yùn)主機(jī)潤滑油，直流油泵送電。23：33：05將主機(jī)直流油泵就地控制箱內(nèi)電源開關(guān)合閘，直流油泵通過潤滑油壓力低信號接點(diǎn)直接啟動。因就地人員不足，為防止油系統(tǒng)跑油，緊急按下控制柜內(nèi)停運(yùn)按鈕，電機(jī)未停運(yùn)。23：33：25拉開主機(jī)直流油泵就地控制箱內(nèi)電源開關(guān)，電機(jī)停運(yùn)。

2020-02-22T00：26：39合上主機(jī)直流油泵就地控制箱內(nèi)電源開關(guān)，直流油泵由潤滑油壓力低信號接點(diǎn)直接啟動，1 s后跳閘，DCS發(fā)“220 V直流饋線屏饋線斷路器故障跳閘總報(bào)警”信號。運(yùn)行人員檢查發(fā)現(xiàn)220 V直流系統(tǒng)主機(jī)直流油泵電源開關(guān)跳閘，直流監(jiān)控裝置“2段直流饋電支路短路”報(bào)警。

3 檢查經(jīng)過

（1）檢查直流油泵電機(jī)絕緣無異常，電機(jī)勵磁繞組、電樞繞組接線正確。

（2）檢查直流油泵電源回路，無短路或接地故障。

（3）檢查直流油泵旁路切換接觸器KM33、KM3接觸器主觸頭觸點(diǎn)粘連，撬開觸點(diǎn)動靜觸頭，有燒灼痕跡，如圖1所示。

（4）測量潤滑油壓力低信號處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)油壓為0 MPa。

（5）調(diào)閱DCS歷史曲線并進(jìn)行分析，2020-02-21T23：33：05直流油泵啟動電流400 A，1 s后電流恢復(fù)正常運(yùn)行電流。23：33：15電機(jī)電流降至0 A，23：33：20油泵再次啟動后，啟動電流高達(dá)730 A，23：33：25拉開就地控制柜總電源開關(guān)，具體電流變化情況如圖2所示。

圖1 直流油泵旁路切換接觸器KM33、KM3接觸器主觸頭觸點(diǎn)粘連

圖2 電流變化情況示意圖

2020-02-22T00：11：38就地合上主機(jī)直流油泵控制柜總開關(guān)，油泵尚未完成啟動，1 s后220 V直流系統(tǒng)主機(jī)直流油泵電源開關(guān)跳閘，電流變壞點(diǎn)，如圖3所示。

圖3 220 V直流系統(tǒng)主機(jī)直流油泵電源開關(guān)跳閘，電流變壞點(diǎn)實(shí)時(shí)曲線

4 原因分析

（1）220 V直流系統(tǒng)主機(jī)直流油泵電源開關(guān)跳閘原因。就地合上主機(jī)直流油泵控制柜總開關(guān)后，油壓低連鎖直接啟動直流油泵瞬間產(chǎn)生較大的短路電流，造成開關(guān)跳閘。短路電流產(chǎn)生的原因：正常情況下，主機(jī)直流油泵控制器上電自檢完成后處于良好的備用狀態(tài)。當(dāng)合上直流油泵控制柜總開關(guān)，油壓低連鎖通過控制器直接啟動油泵，此時(shí)直流油泵控制器自檢未完成，控制器各板件無法正常控制IGBT來抑制電樞回路電流，此時(shí)IGBT如處于導(dǎo)通狀態(tài)，則相當(dāng)于將電樞正、負(fù)電源短路。

（2）220 V直流系統(tǒng)主機(jī)直流油泵電源開關(guān)跳閘而主機(jī)直流油泵控制柜總開關(guān)未跳閘原因。220 V直流系統(tǒng)主機(jī)直流油泵電源開關(guān)脫扣器為TM型（適用于配電保護(hù)），主機(jī)直流油泵控制柜總開關(guān)脫扣器為MA型（適用于電動機(jī)保護(hù)），短路瞬間兩個(gè)開關(guān)在動作特性上的區(qū)別導(dǎo)致直流屏電源開關(guān)先于控制柜總開關(guān)跳閘。兩個(gè)開關(guān)原則上屬同一級，動作先后順序?qū)ο到y(tǒng)安全無影響。

（3）直流油泵旁路切換接觸器KM33、KM3接觸器觸點(diǎn)粘連原因。在直流油泵控制器自檢未完成的情況下兩次啟動油泵，電機(jī)勵磁非正常給定將引起電機(jī)勵磁回路電流在啟動瞬間急劇增加，首先造成KM33主觸頭粘連，然后電樞回路較大的電流通過KM3主觸頭自勵磁回路分流，造成KM3主觸頭粘連。

5 防范措施

（1）主機(jī)直流油泵油壓低連鎖回路在就地控制箱增加投切開關(guān)。

（2）在機(jī)組檢修（主機(jī)交流潤滑油泵、主機(jī)直流油泵全部停運(yùn)）條件下，需要啟動直流油泵時(shí)，先將直流油泵控制柜“油壓低連鎖”投切開關(guān)置于“切除”位，待直流油泵控制柜上電正常、啟動正常，交流潤滑油泵投入運(yùn)行且油壓正常后再將直流油泵控制柜“油壓低連鎖”投切開關(guān)置于“投入”位。

在機(jī)組檢修（主機(jī)交流潤滑油泵、主機(jī)直流油泵全部停運(yùn)）條件下，需要單獨(dú)調(diào)試主機(jī)直流油泵時(shí)，先將直流油泵控制柜“油壓低連鎖”投切開關(guān)置于“切除”位，待直流油泵控制柜上電正常后方可進(jìn)行就地、遠(yuǎn)方啟動調(diào)試。試驗(yàn)油壓低連鎖啟動油泵時(shí)，必須在控制柜上電2 min后，再將“油壓低連鎖”投切開關(guān)置于“投入”位，完成油泵啟動。

機(jī)組正常運(yùn)行期間或交流潤滑油泵運(yùn)行時(shí)，直流油泵控制柜“油壓低連鎖”投切開關(guān)必須置于“投入”位[2]。

（3）直流油泵正常操作時(shí)，避免短時(shí)間頻繁啟停操作。

（4）定期測量直流油泵電機(jī)絕緣電阻時(shí)，需先脫開電機(jī)與控制柜接線，然后方可測量電機(jī)側(cè)電纜及電機(jī)絕緣，嚴(yán)禁直接帶控制柜接線端子測量絕緣，防止控制元件損壞[2]。

（5）當(dāng)智能控制出現(xiàn)異常時(shí)，可用硬手操（集控室操作臺或就地硬手操）進(jìn)行應(yīng)急控制，如果遇到自鎖控制不能正常停止直流油泵，可斷開就地控制柜控制開關(guān)。

6 結(jié)語

主機(jī)交流油泵無法供油時(shí)，直流油泵應(yīng)聯(lián)啟，為機(jī)組提供潤滑油壓，保證機(jī)組安全停運(yùn)，避免發(fā)生斷油劃瓦事故。本文主要剖析了主機(jī)直流油泵啟動發(fā)生故障的原因，并提出了相應(yīng)的防范措施，為同類型機(jī)組的安全運(yùn)行提供參考。