河北大唐國際王灘發(fā)電股份有限公司 郭迎賓 胡民宗 李成志

王灘發(fā)電廠汽輪機軸振保護方案的修改

河北大唐國際王灘發(fā)電股份有限公司 郭迎賓 胡民宗 李成志

河北大唐國際王灘發(fā)電廠一期工程的2臺600 MW汽輪機，采用了哈爾濱汽輪機廠生產(chǎn)的亞臨界蒸汽參數(shù)、一次中間再熱、三缸四排汽、雙背壓、凝汽式汽輪機。

一、汽輪機監(jiān)測儀表系統(tǒng)

1.汽輪機監(jiān)測儀表系統(tǒng)。汽輪機監(jiān)測儀表系統(tǒng)（Turbine Supervisory Instrumentation，簡稱TSI）是一種可靠的連續(xù)監(jiān)測汽輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)子和汽缸的機械工作參數(shù)的多路監(jiān)控系統(tǒng)，可以連續(xù)顯示機組的啟停和運行狀態(tài)，為記錄表提供輸出信號，并在被測參數(shù)超出預(yù)置的運行極限時發(fā)出報警信號，必要時采取自動停機保護。此外，還能提供用于故障診斷的各種測量數(shù)據(jù)。

2.VM600系統(tǒng)的配置及特點。VM600系統(tǒng)是瑞士 Vibro-Meter公司于 1999 年開發(fā)的基于最先進數(shù)字信號處理技術(shù)（數(shù)傳信號處理器技術(shù)）的全數(shù)字化TSI系統(tǒng)。河北大唐王灘發(fā)電廠使用的就是該系統(tǒng)。

（1）VM600系統(tǒng)的配置。VM600系統(tǒng)配置如下：電源模塊RPS6U； 轉(zhuǎn)速傳感器DSF1210.00SHV；超速保護模塊FTFU3024E01。軸振、軸位移、偏心、健相、轉(zhuǎn)速均采用8 mm渦流傳感器，靈敏度為4 mm/V，量程為4 mm，探頭本體帶1 m 電纜。瓦振選用10 mm測量系統(tǒng)，采用加速度傳感器。脹差選用本特利LVDT，并提供24 V外接電源 。熱膨脹選用國產(chǎn)傳感器，24 V供電?？蚣茈娫床捎萌哂嚯p電源，雙路電源AC220 V輸入。儀表中每塊MPC4卡件配置4通道輸出IOC4T，整套系統(tǒng)另外再配一套16路繼電器模塊RLC16。健相直接接入MPC4卡件的轉(zhuǎn)速通道。超速保護由專用的超速裝置實現(xiàn)三取二后輸出到ETS系統(tǒng)。TSI與DCS、TDM信號連接采用4～20 MA硬接線。

（2）VM600系統(tǒng)的特點。VM600系統(tǒng)的特點如下：只用一種4+2 通道的卡件 MPC4即可實現(xiàn) TSI 系統(tǒng)中的各種參數(shù)的監(jiān)測和保護，各通道完全由軟件進行組態(tài)和設(shè)定。每塊 MPC4 卡件上有 4 個通道，可以設(shè)定為絕對振動、相對振動、復(fù)合振、位移、脹差、偏心、殼脹、動態(tài)壓力、其他模擬量。另有 2 個通道為轉(zhuǎn)速相位通道。

二、VM600系統(tǒng)調(diào)試方案的修改

在調(diào)試過程中，調(diào)試提出對主機振動保護邏輯進行修改。在前期設(shè)計階段，振動條件保護為任一軸振動大即跳機，主機廠按此設(shè)計。接到調(diào)試所意見后，經(jīng)與主機廠傳真確認，主機廠認為采用原設(shè)計，即任一軸振動大跳機最安全，對其余方案無法確認。調(diào)試所根據(jù)《二十五項反措》中對振動保護要長期投入的要求，認為此方案容易引起機組誤動。當(dāng)時提出以下三個方案。

1.方案一。維持原設(shè)計，因為此方案在討論主機保護時已多方商討確認，且尊重主機廠設(shè)計。缺點是容易引起機組誤動。

2.方案二。將機組振動保護改為任一方向的軸振跳機值和相鄰的一個軸承振動任一方向報警值相與，條件滿足即跳機信號發(fā)生，通道需重新分配如下：2，3W設(shè)置在一個板件內(nèi)，4，5W設(shè)置在一個板件內(nèi)，6，7W設(shè)置在一個板件內(nèi)，1，8W相互獨立即有任一振動值達到跳機值則保護動作，9W由于考慮到電磁干擾，不參與跳機，只做報警輸出。由于為臨時修改，卡件故障、通道故障不能輸出。此方案優(yōu)點：邏輯簡單，跳機信號由兩個傳感器產(chǎn)生，減少誤動。缺點：由于VM600裝置功能的局限性，跳機繼電器需要硬接線連接再送至ETS做邏輯判斷，如果線路有虛接、斷路或者短路極容易造成誤動或者拒動，且故障點不容易排除，且不能排除1，8W誤動的可能性。

3.方案三。滿足調(diào)試所要求，即有任一瓦振達到跳機值和相鄰的兩個軸承任一振動大報警相與信號滿足則跳機，VM600裝置中任一軸振探頭都有報警和跳機兩路輸出至ETS，在ETS中做邏輯判斷。此方案優(yōu)點：穩(wěn)定性高，可靠性高。缺點：將所有板件通道重新分配，打破主機廠的常規(guī)設(shè)計，柜內(nèi)接線全部更改，工作量大。

經(jīng)與各專業(yè)人員共同商討，確定采用方案三，即VM600裝置中任一軸振探頭都有報警和跳機兩路輸出至ETS，在ETS中做邏輯判斷，有任一瓦振達到跳機值和相鄰的兩個軸承任一振動大報警相與，信號滿足則跳機。在ETS中又分為兩種情況，即在啟動過程中則任一軸振動大即跳機。機組并網(wǎng)后則采用任一瓦振達到跳機值和相鄰的兩個軸承任一振動大報警則跳機。這樣既保證了機組在啟動過程中的設(shè)備安全,又保證了機組并網(wǎng)后的穩(wěn)定運行，同時將通道合理分配（圖1），即使VM600板件損壞也不會引起保護誤動。

圖1 邏輯圖及通道分配