火力發(fā)電廠SOE系統(tǒng)存在問題分析及優(yōu)化方案

張文濤

（福建省鴻山熱電有限責(zé)任公司，福建泉州362712）

0 引言

SOE（Sequence of Event）即事件順序記錄系統(tǒng)，其以毫秒級(jí)分辨力輸入卡件為依托，預(yù)先定義好需要的開關(guān)量信號(hào)，當(dāng)發(fā)生設(shè)備故障時(shí)，該系統(tǒng)可以記錄開關(guān)量信號(hào)的動(dòng)作先后順序，為排查故障提供幫助[1]。

隨著火力發(fā)電機(jī)組服役年限增加，設(shè)備使用壽命達(dá)到極限，各種故障停機(jī)事件頻繁發(fā)生，特別是跳閘回路繼電器、電磁閥和電纜故障時(shí)，傳統(tǒng)SOE設(shè)計(jì)的預(yù)定義開關(guān)量信號(hào)已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)的需要，SOE信號(hào)庫(kù)亟待完善。

1 系統(tǒng)概況

某電廠使用東方汽輪機(jī)，本文以該電廠DEH系統(tǒng)SOE系統(tǒng)信號(hào)庫(kù)為例來展開論述，DEH系統(tǒng)遮斷硬接線圖如圖1所示。

圖1為簡(jiǎn)化版ETS跳機(jī)硬接線，TSI系統(tǒng)的3個(gè)軸位移超限停機(jī)信號(hào)A1/A2/A3分別進(jìn)入3個(gè)可組態(tài)卡件F1/F2/F3，在卡件內(nèi)完成三取二后輸出R1/R2/R33個(gè)節(jié)點(diǎn)，這3個(gè)節(jié)點(diǎn)經(jīng)過R5/R6/R7繼電器擴(kuò)展后完成三取二功能并輸出到R11和R21繼 電 器 ，R11和 R21的 節(jié) 點(diǎn) 送 到 DEH 系 統(tǒng) 機(jī) 柜 完 成JR4/JR5/JR6/JR7遮斷電磁閥的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)圖3中遮斷電磁閥5YV/6YV/7YV/8YV動(dòng)作觸發(fā)汽機(jī)遮斷（圖3中PS1、PS2、PS3三取二油壓失去）。

2 現(xiàn)有SOE系統(tǒng)信號(hào)庫(kù)及其存在問題

2.1 現(xiàn)有SOE系統(tǒng)信號(hào)庫(kù)設(shè)計(jì)

從汽機(jī)遮斷SOE信號(hào)庫(kù)與首出比對(duì)圖（圖2）可以看出，現(xiàn)有汽機(jī)遮斷SOE信號(hào)庫(kù)的設(shè)計(jì)與ETS跳閘首出條件基本吻合，其只是在外部跳閘信號(hào)觸發(fā)跳閘回路動(dòng)作時(shí)，記錄外部跳閘信號(hào)觸發(fā)的先后順序，而輔助ETS首出完成更細(xì)致的分辨。

2.2 現(xiàn)有SOE系統(tǒng)信號(hào)庫(kù)存在問題

傳統(tǒng)的SOE信號(hào)庫(kù)的設(shè)計(jì)只是為了記錄外部信號(hào)引起跳閘時(shí)觸發(fā)的先后順序，沒有考慮整個(gè)跳閘回路內(nèi)部如繼電器、電磁閥或電纜等故障導(dǎo)致的跳閘情況，為了更好地理解，引入一個(gè)電氣專業(yè)的常用語“偷跳”，所謂的汽機(jī)偷跳指的是非首出條件引起的跳閘。

圖1 DEH系統(tǒng)遮斷硬接線圖

圖2 汽機(jī)遮斷SOE信號(hào)庫(kù)與首出比對(duì)圖

汽機(jī)偷跳的可能性有以下兩種：

（1）跳閘繼電器故障引起的偷跳。圖1中與跳閘相關(guān)的繼電器有很多，按照防止保護(hù)誤動(dòng)的原則，絕大多數(shù)都是“三取二”設(shè)置，但是也有基于防保護(hù)拒動(dòng)設(shè)計(jì)的單個(gè)動(dòng)作便可觸發(fā)跳閘指令的繼電器，如R11/R21（ETS跳閘指令送DEH跳閘回路）、R33/R34（超速110%）和R38（DEH遮斷）繼電器。如果R11/R21/R33/R34/R38這5個(gè)繼電器因電纜破皮、線圈有感應(yīng)電等，導(dǎo)致線圈吸合使保護(hù)誤動(dòng)作，這就屬于跳閘繼電器故障引起的偷跳；電源失去繼電器R35/R36為常閉節(jié)點(diǎn)，當(dāng)繼電器接線松動(dòng)時(shí)，可能導(dǎo)致繼電器翻轉(zhuǎn)觸發(fā)電源失去節(jié)點(diǎn)導(dǎo)通，導(dǎo)致偷跳。

（2）汽機(jī)房就地裝置故障如危急遮斷器飛錘裝置脫扣、噴油電磁閥2YV誤動(dòng)或者遮斷電磁閥5YV/6YV/7YV/8YV成組誤動(dòng)引起的偷跳（PS1、PS2、PS3三取二失去油壓）。汽機(jī)遮斷就地設(shè)備如圖3所示。

以上兩種汽機(jī)偷跳導(dǎo)致的遮斷，打閘首出都會(huì)是“保安油壓低跳閘”，SOE記錄第一條是“DEH遮斷”，第二條是“保安油壓低跳閘”。

此首出很有迷惑性，非常不利于快速排查問題所在，主要體現(xiàn)在以下3點(diǎn)：

（1）不好下定論是偷跳；

（2）即使確定是偷跳，也沒法判斷是跳閘繼電器故障引起的偷跳還是汽機(jī)房就地裝置故障引起的偷跳；

（3）即使確定是跳閘繼電器故障引起的偷跳，由于參與的跳閘繼電器很多，不能因此縮小排查范圍來查找具體故障繼電器。

3 解決方案

為了區(qū)分跳閘繼電器故障引起的偷跳與汽機(jī)房就地裝置故障引起的偷跳，將圖1中跳閘繼電器JR4常開節(jié)點(diǎn)送SOE，將圖3中保安油壓低開關(guān)PS1常開節(jié)點(diǎn)送SOE，同時(shí)將圖3中ZS2開關(guān)常開接點(diǎn)送SOE。當(dāng)汽機(jī)偷跳發(fā)生時(shí)，如果SOE記錄JR4先來，則可判斷是跳閘繼電器故障引起的偷跳；如果SOE記錄PS1或者ZS2先來，則可判斷是汽機(jī)房就地裝置故障引起的偷跳。

當(dāng)已經(jīng)可以判斷是跳閘繼電器故障引起的偷跳時(shí)，為了縮小故障繼電器排查范圍，可以將圖1中R11/R21（ETS跳閘繼電器）、R33/R34（超速110%繼電器）、R38（DEH遮斷繼電器）、R35/R36（電源失去繼電器）節(jié)點(diǎn)接入SOE卡。

4 增加SOE點(diǎn)需注意事項(xiàng)

電科院SOE測(cè)試只是檢測(cè)SOE卡件掃描周期精度是否達(dá)到要求，對(duì)機(jī)組發(fā)生遮斷時(shí)SOE是否能夠正確顯示未進(jìn)行檢測(cè)，所以新SOE點(diǎn)的添加要求顧及已有SOE的設(shè)計(jì)規(guī)范，使SOE系統(tǒng)在遮斷時(shí)能按照正確時(shí)序顯示，以滿足事故追憶要求；目前梳理出來需要添加的點(diǎn)位有JR4/PS1/ZS2/R11/R21/R33/R34/R38/R35/R36繼電器節(jié)點(diǎn)，如果這10個(gè)繼電器都有空余節(jié)點(diǎn)，則可以直接將該繼電器節(jié)點(diǎn)送入SOE卡；如果部分繼電器已經(jīng)沒有空余節(jié)點(diǎn)，則要求這10個(gè)繼電器都必須擴(kuò)展出新繼電器節(jié)點(diǎn)，并將新繼電器節(jié)點(diǎn)送入SOE卡，嚴(yán)禁部分繼電器使用本繼電器節(jié)點(diǎn)，另外的繼電器使用擴(kuò)展繼電器節(jié)點(diǎn)。

圖3 汽機(jī)遮斷就地執(zhí)行機(jī)構(gòu)圖

5 結(jié)語

近期很多汽機(jī)遮斷案例在原因查找上遇到難點(diǎn)，遮斷原因基本上都是跳閘回路繼電器、電磁閥和電纜等故障引起的跳閘，而首出和SOE都提供不了幫助。針對(duì)此類問題，本文以東方汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)遮斷原理圖為例，主要討論了現(xiàn)有SOE系統(tǒng)信號(hào)庫(kù)的設(shè)計(jì)不足（只是記錄外部信號(hào)引起跳閘時(shí)觸發(fā)的先后順序，沒有考慮整個(gè)跳閘回路內(nèi)部如繼電器、電磁閥或電纜等故障導(dǎo)致的跳閘）、改進(jìn)方案以及改進(jìn)過程中的注意事項(xiàng)，并完善了SOE信號(hào)庫(kù)，為故障跳閘原因查找提供了必要的幫助。