DEH控制系统事故分析

作者：安徽电建一公司 袁根永

欢迎访问e展厅 展厅 1 发电站设备展厅 电力锅炉, 汽轮机, 水轮机, 燃气轮机, 核电设备... 江苏利港发电有限公司采用的汽轮机是美国西屋电气公司TC2F-38.6亚临界一次中间再热单轴双排汽凝汽式在使用中出现过抗燃油系统故障。根据该厂的规程和师傅的介绍总结一些故障现象及其处理办法。 抗燃油系统故障 一、主要故障： a) 抗燃油压下降 b) 抗燃油位下降 c) 抗燃油温升高 二、现象 a) 抗燃油压下降时，EH油压底报警，备用EH油泵将联动。CRT上的EH油压显示偏底。 b) 抗燃油位下降时，EH油箱油位报警发出。严重时EH油泵出口压力晃动下降。 c) 抗燃油温升高时，EH油温高报警发生。 三、故障的处理 抗燃油系统油压下降的处理： a) 抗燃油压降到11.03MPa时，报警发生，备用泵应自动投入，否则应立即启动备用EH油泵。 b) 发现EH油压下降，应立即检查抗燃油滤网差压，抗燃油箱油位，抗燃油温及抗燃油系统泄漏情况。 c) 若抗燃油滤网差压超过68.9KPa时，报警发出，应立即切换备用滤网运行，并联系检修部清洗更换滤网。 d) 若抗燃油系统漏油，应立即采取堵漏措施，并保持抗燃油压，汇报有关领导，联系检修及时处理。若不能维持，则应停机消除。 e) 若抗燃油压下降，启动备用泵仍无效，则当油压降至9.31MPa时。汽机将自动跳闸，否则应手动停机。 抗燃油油位下降处理： a) EH油箱油位降至635mm将出报警，此时应首先确认抗燃油箱油位指示正确，油位确实下降，立即联系检修向EH油箱油位补油至正常，并查出油位下降的原因。 b) 若因EH管道系统接头漏油时，应立即采取堵漏措施，并保持抗燃油压，汇报有关领导，联系检修及时处理。若不能维持，则应停机消除。 c) 检查判断EH冷油器管束是否漏。若EH冷油器管束泄漏，应切换冷油器运行，并联系检修，查找堵漏。 d) 若经处理油位仍不能维持，当油位降至381mm时，应手动脱扣停机。 抗燃油温升高处理： a) 当EH油温升高，应检查EH冷却器冷却水是否正常。若冷却器缺水或冷却水中断，应立即设法恢复供水。 b) 检查EH油温控制器调节是否失灵，EH油温调整门是否有卡涩现象，并联系检修热控共同分析处理。 c) EH油箱电加热器误动或控制失灵，此时应立即切断电源，停止电器 再介绍一些常见的DEH控制系统故障： 机组运行期间，多次出现调门晃动现象 其特征是：调速汽门的开度指令保持不变，而调速汽门的开关程度忽大忽小、反复振荡，造成负荷随之波动，相应的EH油管剧烈晃动，给机组的安全运行带来了较大的威胁。经观察分析，引起调速汽门晃动的原因主要有以下几个方面： (1)、位移传感器LVDT故障，反馈信号失真，主要表现在航空插头松动、脱落，LVDT线圈开路或短路，LVDT接长杆松动； (2)、伺服阀指令线松动，导致伺服阀频繁动作； (3)、调速汽门重叠度设置不合理； (4)、阀门控制VCC卡内部的两路LVDT频率接近，造成振荡； (5)、VCC卡内部的增益设置不合理。 针对以上原因，可采取的处理方法如下：（1）、造成LVDT故障的主要原因之一是安装不当，安装时只能靠目测确定安装位置，没有合适的仪器来校准。处理故障时可拧紧接线螺丝，将故障的一支LVDT拆除，若两路都故障，必须在线更换。在线更换时，必须先退出协调运行，可投入功率回路，视情况切为单阀运行，然后将对应的调速汽门强制关严。拆除LVDT的引线时应按1-2-3的顺序进行，恢复时要按相反顺序3-2-1接线，否则会产生虚假的阀位信号，引起系统不必要的扰动；（2）、拧紧伺服阀指令线的接线螺丝；（3）、根据试验结果重新设定阀门管理曲线；（4）；分别调整VCC卡内部的两路LVDT的频率，使两路频率的偏差超过50HZ；（5）、调整VCC卡内部的增益电位器W8为19.34 KΩ。 机组启动时，挂闸失效 利港电厂4号开机过程中，均发生过挂闸后几秒内复又掉闸的现象。无论在集控远方挂闸或就地手动挂闸，此种现象均有发生。经观察发现：当延长挂闸时间待危急遮断器滑阀恢复油压基本到零时，再终止挂闸过程，可以避免挂闸失效现象的发生。初步分析认为：挂闸失效现象的发生与危急遮断器滑阀研磨面的贴合程度有关，而透平油质和研磨面的光洁程度又直接影响其贴合效应。 针对具体的电厂分析一些典型DEH控制系统事故 北仑电厂二期工程汽轮机为TC4F－42型、单轴、四缸四排汽、亚临界、一次中间再热、冲动、双背压凝汽式，设计额定输出功率为600MW，由日本东芝公司制造。汽轮机控制系统采用数字式电液调节系统（简称DEH），由东芝公司与汽机配套提供。该系统以可编程控制器为基础，控制精度高，硬件组态采用双重结构，控制功能分层实现，可靠性好，执行机构均为单侧进油式油动机，以11.0MPa的高压抗燃油作为调节保安系统的液力工作介质。在机组的调试中出现了一些事故，对此做一些简要的分析 中压调节汽门的阀门特性不合理 在机组首次带旁路启动时，汽机转速升至500r/min后便停止升速。就地检查发现中压调门油动机开度小于32.5 mm，核对中压调门特性曲线，发现此时中压调门的预启阀尚未全开，主阀并未开启。而对于高中压缸联合启动的机组，中压调门主阀不开启是无法完成启动功能的。因此中压调节汽门的阀门特性不合理，中压缸未真正进汽，是导致带旁路启动不能顺利完成的主要原因。进一步分析可知，造成本次启动失败的原因是制造厂在设计过程中忽视了高中压缸联合启动过程时中压调门的运行方式，导致试验不能正常进行。总结本次试验过程和中压调门特性曲线后认为，应对中压调门的特性进行修正，以满足机纽带旁路启动的运行要求。图2为调整前后的中压调门特性曲线，从中可以看出，调整后中压调门在开度指令为零时，预启阀已经全开，这将改变启动过程中高中压缸的流量分配，大大改善启动过程中的机组工况。 DEH控制逻辑的缺陷 在机组带旁路启动时，发现汽机转速升至2970 r／min后便停止升速。就地和控制室确认调门开度不再继续增大，核查DEH控制逻辑（如图3所示）发现此时通过调节级压力15 t计算的汽轮机功率已大于15％额定负荷，但机组未并网，发电机电流对应的机组负荷为零。因此，机组功率负荷偏差大限制流量指令，从而限制调门开度是引起启动失败的直接原因。 限制升速是一项保护功能。由于过去的控制系统反应速度慢，特设此功能，以防止汽机在启动过程中超速。进一步分析流量指令控制图可知：虽然此时中压调门参与调节，但改变启动参数（如降低主汽压力）并不能改变高中压缸的流量分析，也不能解决上述问题。考虑到现在控制系统具有灵敏度高、调节精度高的特点，该功能不再具有原设计的保护意义。取消该功能后，机组带旁路启动功能可正常实现。 动态特性不稳定 汽轮机甩负荷试验是检验机组调节系统动态特性的有效手段。北仑电厂二期工程3台机组都进行了100％甩负荷试验。在3号机组甩负荷试验时发现调节系统的稳定性不很理想，系统经过9次振荡后达到最终稳定，但稳定时间和动态调节品质与另外2台机组均不一致，也不符合系统设计要求。 分析甩负荷试验的录波曲线，发现甩负荷后为保证机组维持3000r/min运行，调节系统自动打开高压调门，维持高压缸一定的蒸汽流量。而锅炉再热器压力的升高，使高压缸内调节级蒸汽压力相应升高，大于15％额定工况压力。此时，中压调门的开度需维持在0％左右，但由于此时满足了中压调门的快关条件，快关电磁阀动作是引起调节系统振荡的直接原因。图4所示，为中压调门快关控制逻辑图，从中可以看出机组甩负荷后，需将中压调门维持在0％开度位置；从图2可以看出，这个位置正是中压调门主阀开的起始点，是阀门流量特性曲线的拐点。该点的调节性能差，因而，极易引起中压调门快关，导致调节系统多次振荡。 经与东芝公司讨论，最终确定了解决方案，将中压调门（2CV）偏差大的设定值更改为－5％，从而避开了0％位置，有利于调节系统的稳定。试验表明经过上述修改，彻底解决了调节系统的动态稳定性问题。 中压调门迟缓率大 3号机组在一次停机后的冷态启动过程中，发现左侧冲压调门开度仅82．5％，而此时的阀门开度指令为100％，决定通过汽门活动试验消除可能存 在的执行机构卡涩。试验过程中发现左侧冲压调门关至50％左右位置卡涩，停机停炉处理。解除油动机与汽门间的连接检查，发现确系中压油动机卡涩。更换处理后，对油动机及管路进行了冲洗，并进行阀门特性确认试验。试验中发现汽门特性与设计特性存在较大的偏差，尤其是执行机经修复，确认左侧冲压调门动作与特性试验结果均正常，符合设计要求。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (10/12/2005)