汽輪機(jī)液壓油系統(tǒng)引起機(jī)組異常跳閘的故障_分析檢查實(shí)驗(yàn)

(1)概述

    某電廠(chǎng)2號(hào)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中因推力瓦磨損檢測(cè)液壓裝置的信號(hào)引起機(jī)組一系列異常動(dòng)作并觸發(fā)跳機(jī)。跳閘前機(jī)組帶340MW負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行且無(wú)任何操作。跳機(jī)報(bào)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(jī)報(bào)告中，觸發(fā)原因及保護(hù)動(dòng)作過(guò)程一般都符合正常的動(dòng)作順序，而這次跳機(jī)報(bào)告不符合機(jī)組的任何一種常規(guī)保護(hù)設(shè)計(jì)邏輯，看上去非?；靵y，存在很多疑問(wèn)。因此，跳機(jī)原因不能立即下結(jié)論。針對(duì)這次跳機(jī)，當(dāng)時(shí)及事后對(duì)各種可能原因進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究。

(2)跳機(jī)期間的分析檢查及試驗(yàn)

    由于一時(shí)找不到對(duì)跳機(jī)過(guò)程的合理解釋?zhuān)谑沁M(jìn)行各種可能性猜測(cè)，對(duì)各相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行分析并在可能的條件下進(jìn)行了一系列的試驗(yàn)和調(diào)查。

    ①汽輪機(jī)推力瓦磨損檢測(cè)液壓裝置  該汽輪機(jī)推力瓦磨損檢測(cè)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(shí)，45。斜面凸輪將軸向移動(dòng)，帶動(dòng)液壓油斜面噴嘴做上下同步移動(dòng)，使活塞錯(cuò)油門(mén)的進(jìn)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(guò)與之相連的油壓開(kāi)關(guān)可以判斷推力瓦的磨損狀況。活塞套由內(nèi)外兩層結(jié)構(gòu)組成，外活塞套相對(duì)汽輪機(jī)軸承座固定，內(nèi)活塞套可以通過(guò)試驗(yàn)盤(pán)的螺紋進(jìn)行上下移動(dòng)，可等效模仿活塞的反向上下位移，即模仿汽輪機(jī)大軸的軸向位移。試驗(yàn)肘，通過(guò)試驗(yàn)開(kāi)關(guān)解除跳閘聯(lián)鎖保護(hù)，并由試驗(yàn)燈觀(guān)察試驗(yàn)狀態(tài)。

    跳機(jī)報(bào)告中顯示汽輪機(jī)推力瓦磨損信號(hào)（帶～號(hào)者）觸發(fā)跳機(jī)，因此首先對(duì)推力瓦磨損檢測(cè)液壓裝置進(jìn)行了數(shù)次試驗(yàn)。未發(fā)現(xiàn)任何異常。令人不解的是，跳機(jī)報(bào)告中推力瓦磨損信號(hào)在不到半秒的時(shí)間內(nèi)連續(xù)動(dòng)作了2次，而且2次動(dòng)作的持續(xù)時(shí)間很短，分別是145ms及125ms。如果汽輪機(jī)推力瓦真正發(fā)生嚴(yán)重磨損，那么就不會(huì)自動(dòng)恢復(fù)正常，因此推斷推力瓦本身沒(méi)有問(wèn)題，而短暫的脈動(dòng)信號(hào)只是誤動(dòng)作。于是把推力軸承磨損信號(hào)當(dāng)作直接觸發(fā)跳機(jī)的原因。但很快發(fā)現(xiàn)，這樣的假設(shè)與跳機(jī)報(bào)告中各保護(hù)的動(dòng)作順序不符。在對(duì)測(cè)量回路及控制盤(pán)內(nèi)保護(hù)通道進(jìn)行了檢查、試驗(yàn)且均為正常后，又開(kāi)始尋找其他的跳機(jī)原因。

    ②汽輪機(jī)危急保安器試驗(yàn)電磁閥  跳機(jī)報(bào)告中，先是汽輪機(jī)蒸汽閥門(mén)關(guān)閉，然后是汽輪機(jī)主跳閘電磁閥(MTS)動(dòng)作，那么這些由油動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的汽輪機(jī)蒸汽閥門(mén)又是什么原因?qū)е玛P(guān)閉的呢？從汽輪機(jī)危急保安器系統(tǒng)分析可知，若試驗(yàn)電磁閥誤動(dòng)作，將會(huì)導(dǎo)致誤跳機(jī)。經(jīng)確認(rèn)跳機(jī)后無(wú)人對(duì)危急保安器液壓裝置進(jìn)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(yàn)電磁閥未引起跳機(jī)活塞桿動(dòng)作，因此排除了該電磁閥誤動(dòng)的可能性。

    ③MTS連桿位置開(kāi)關(guān)  是否MTS在蒸汽閥門(mén)關(guān)閉之前實(shí)際已經(jīng)動(dòng)作，只是因這個(gè)位置開(kāi)關(guān)動(dòng)作不靈敏，其信號(hào)送到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有延遲？經(jīng)檢查位置開(kāi)關(guān)，未見(jiàn)異常，之后又進(jìn)行了多次動(dòng)作試驗(yàn)，也正常。

    ④汽輪機(jī)功率負(fù)荷不平衡保護(hù)功能(PLU)  MTS未動(dòng)作而蒸汽閥門(mén)先被關(guān)閉，可能是PLU保護(hù)動(dòng)作引起。這項(xiàng)保護(hù)是當(dāng)電網(wǎng)設(shè)備故障、電廠(chǎng)機(jī)組瞬間大幅甩負(fù)荷時(shí)，為了防止汽輪機(jī)超速飛車(chē)而設(shè)計(jì)的。當(dāng)PLU動(dòng)作時(shí)會(huì)立即把汽輪機(jī)4個(gè)高壓調(diào)門(mén)(CV)及2個(gè)中壓調(diào)門(mén)(IV)關(guān)閉。用于這個(gè)保護(hù)回路中的中壓缸進(jìn)汽壓力變送器、發(fā)電機(jī)輸出功率變送器以及檢測(cè)運(yùn)算回路是否有誤動(dòng)的可能？據(jù)此對(duì)PLU進(jìn)行了試驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)任何異常。若PLU動(dòng)作，不應(yīng)該關(guān)閉汽輪機(jī)高壓主汽門(mén)(Msv)，除非發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)動(dòng)作，這與跳機(jī)報(bào)告也不符，因此也可以排除PLU誤動(dòng)作的可能。

    ⑤汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)(DEH)  在跳機(jī)報(bào)告中，汽輪機(jī)閥門(mén)動(dòng)作混亂。是否因?yàn)?/span>DEH汽輪機(jī)閥門(mén)控制電路板或就地控制設(shè)備出現(xiàn)異常？由于多個(gè)閥門(mén)幾乎同時(shí)動(dòng)作，可以排除各個(gè)相對(duì)獨(dú)立的閥門(mén)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(wèn)題使閥門(mén)關(guān)閉，根據(jù)信號(hào)處理流程，不應(yīng)該在跳機(jī)報(bào)告中出現(xiàn)推力瓦磨損觸發(fā)信號(hào)。因此，對(duì)于整個(gè)DEH系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，除與現(xiàn)場(chǎng)油壓開(kāi)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(duì)計(jì)算機(jī)的影響  在未對(duì)跳機(jī)報(bào)告進(jìn)行合理解釋的情況下，經(jīng)與運(yùn)行當(dāng)班了解，在跳機(jī)前，機(jī)組及系統(tǒng)沒(méi)有大功率設(shè)備操作，計(jì)算機(jī)也未記錄到任何干擾或異?，F(xiàn)象。根據(jù)十幾年來(lái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行表現(xiàn)，雖然這次跳機(jī)報(bào)告看上去很怪異，但是打印的動(dòng)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(jī)的幾小時(shí)里，通過(guò)上述分析檢查及試驗(yàn)后，仍未能找到一種合理的解釋?zhuān)虼擞只氐搅送屏ν吣p檢測(cè)回路，分析另一種可能性，即跳機(jī)不是由于磨損信號(hào)直接觸發(fā)，而是由其間接引起。雖然這種猜測(cè)不符合正常的保護(hù)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(jí)的脈沖信號(hào)進(jìn)行驗(yàn)證。因此，決定在啟機(jī)后進(jìn)一步研究并準(zhǔn)備相關(guān)設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)。