汽輪機液壓油系統(tǒng)引起機組異常跳閘的故障_分析檢查實驗

(1)概述

    某電廠2號機在運行過程中因推力瓦磨損檢測液壓裝置的信號引起機組一系列異常動作并觸發(fā)跳機。跳閘前機組帶340MW負(fù)荷穩(wěn)定運行且無任何操作。跳機報告如下。

09:1 8:50 500 ms**TURBINE THRUST TRIP

+00 00 145 TURBINE THRUST NORMAL

+o0 00 280 TURBINE THRUST TRIP

+00 00 405 TURBINE THRUST NORMAL

+00 01 005 IV (LEFT) FULLY CLOSE

+00 01 055 ALL CVs FULLY CLOSE

+00 01 260 IV (RIGHT) FULLY CLOSE

+00 07 220 MSV (LEFT) FULLY CLOSE

+00 1 1 675 MSV (RIGHT)  FULLY CLOSE

+00 1 1 695 ALL MSVs FULLY CLOSE

+00 11 755 MFT ACTION ON

+00 1 2 055 MTS OPERATED

    在以往的跳機報告中，觸發(fā)原因及保護動作過程一般都符合正常的動作順序，而這次跳機報告不符合機組的任何一種常規(guī)保護設(shè)計邏輯，看上去非常混亂，存在很多疑問。因此，跳機原因不能立即下結(jié)論。針對這次跳機，當(dāng)時及事后對各種可能原因進行了大量的試驗研究。

(2)跳機期間的分析檢查及試驗

    由于一時找不到對跳機過程的合理解釋，于是進行各種可能性猜測，對各相關(guān)系統(tǒng)進行分析并在可能的條件下進行了一系列的試驗和調(diào)查。

    ①汽輪機推力瓦磨損檢測液壓裝置  該汽輪機推力瓦磨損檢測液壓裝置的工作原理如圖F所示。當(dāng)推力瓦發(fā)生磨損時，45。斜面凸輪將軸向移動，帶動液壓油斜面噴嘴做上下同步移動，使活塞錯油門的進出油口尺寸發(fā)生變化，從而使活塞內(nèi)油壓發(fā)生變化。通過與之相連的油壓開關(guān)可以判斷推力瓦的磨損狀況?；钊子蓛?nèi)外兩層結(jié)構(gòu)組成，外活塞套相對汽輪機軸承座固定，內(nèi)活塞套可以通過試驗盤的螺紋進行上下移動，可等效模仿活塞的反向上下位移，即模仿汽輪機大軸的軸向位移。試驗肘，通過試驗開關(guān)解除跳閘聯(lián)鎖保護，并由試驗燈觀察試驗狀態(tài)。

    跳機報告中顯示汽輪機推力瓦磨損信號（帶～號者）觸發(fā)跳機，因此首先對推力瓦磨損檢測液壓裝置進行了數(shù)次試驗。未發(fā)現(xiàn)任何異常。令人不解的是，跳機報告中推力瓦磨損信號在不到半秒的時間內(nèi)連續(xù)動作了2次，而且2次動作的持續(xù)時間很短，分別是145ms及125ms。如果汽輪機推力瓦真正發(fā)生嚴(yán)重磨損，那么就不會自動恢復(fù)正常，因此推斷推力瓦本身沒有問題，而短暫的脈動信號只是誤動作。于是把推力軸承磨損信號當(dāng)作直接觸發(fā)跳機的原因。但很快發(fā)現(xiàn)，這樣的假設(shè)與跳機報告中各保護的動作順序不符。在對測量回路及控制盤內(nèi)保護通道進行了檢查、試驗且均為正常后，又開始尋找其他的跳機原因。

    ②汽輪機危急保安器試驗電磁閥  跳機報告中，先是汽輪機蒸汽閥門關(guān)閉，然后是汽輪機主跳閘電磁閥(MTS)動作，那么這些由油動機帶動的汽輪機蒸汽閥門又是什么原因?qū)е玛P(guān)閉的呢？從汽輪機危急保安器系統(tǒng)分析可知，若試驗電磁閥誤動作，將會導(dǎo)致誤跳機。經(jīng)確認(rèn)跳機后無人對危急保安器液壓裝置進行就地操作或復(fù)位，于是檢查危急保安器液壓裝置的位置狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)試驗電磁閥未引起跳機活塞桿動作，因此排除了該電磁閥誤動的可能性。

    ③MTS連桿位置開關(guān)  是否MTS在蒸汽閥門關(guān)閉之前實際已經(jīng)動作，只是因這個位置開關(guān)動作不靈敏，其信號送到計算機系統(tǒng)有延遲？經(jīng)檢查位置開關(guān)，未見異常，之后又進行了多次動作試驗，也正常。

    ④汽輪機功率負(fù)荷不平衡保護功能(PLU)  MTS未動作而蒸汽閥門先被關(guān)閉，可能是PLU保護動作引起。這項保護是當(dāng)電網(wǎng)設(shè)備故障、電廠機組瞬間大幅甩負(fù)荷時，為了防止汽輪機超速飛車而設(shè)計的。當(dāng)PLU動作時會立即把汽輪機4個高壓調(diào)門(CV)及2個中壓調(diào)門(IV)關(guān)閉。用于這個保護回路中的中壓缸進汽壓力變送器、發(fā)電機輸出功率變送器以及檢測運算回路是否有誤動的可能？據(jù)此對PLU進行了試驗，未發(fā)現(xiàn)任何異常。若PLU動作，不應(yīng)該關(guān)閉汽輪機高壓主汽門(Msv)，除非發(fā)電機逆功率保護動作，這與跳機報告也不符，因此也可以排除PLU誤動作的可能。

    ⑤汽輪機數(shù)字電液控制系統(tǒng)(DEH)  在跳機報告中，汽輪機閥門動作混亂。是否因為DEH汽輪機閥門控制電路板或就地控制設(shè)備出現(xiàn)異常？由于多個閥門幾乎同時動作，可以排除各個相對獨立的閥門控制通道發(fā)生故障的可能性。若是DEH主控制器(MC)或系統(tǒng)控制器(SC)中的某些電路板故障或者程序問題使閥門關(guān)閉，根據(jù)信號處理流程，不應(yīng)該在跳機報告中出現(xiàn)推力瓦磨損觸發(fā)信號。因此，對于整個DEH系統(tǒng)來說，除與現(xiàn)場油壓開關(guān)相連的輸入通道板外，其他軟件及硬件設(shè)備觸發(fā)故障的可能性均可排除。

    ⑥外部電磁干擾對計算機的影響  在未對跳機報告進行合理解釋的情況下，經(jīng)與運行當(dāng)班了解，在跳機前，機組及系統(tǒng)沒有大功率設(shè)備操作，計算機也未記錄到任何干擾或異?，F(xiàn)象。根據(jù)十幾年來計算機系統(tǒng)的運行表現(xiàn)，雖然這次跳機報告看上去很怪異，但是打印的動作結(jié)果不應(yīng)該是一種虛假現(xiàn)象，因此還需要更深入地分析原因。在停機的幾小時里，通過上述分析檢查及試驗后，仍未能找到一種合理的解釋，因此又回到了推力瓦磨損檢測回路，分析另一種可能性，即跳機不是由于磨損信號直接觸發(fā)，而是由其間接引起。雖然這種猜測不符合正常的保護邏輯，但在極端的情況下能否發(fā)生，需要模擬產(chǎn)生毫秒級的脈沖信號進行驗證。因此，決定在啟機后進一步研究并準(zhǔn)備相關(guān)設(shè)備進行試驗。