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(jī)軸振保護(hù)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(jī),采用了哈爾濱汽輪機(jī)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(jī)。
1.汽輪機(jī)監(jiān)測儀表系統(tǒng)。汽輪機(jī)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(jī)組轉(zhuǎn)子和汽缸的機(jī)械工作參數(shù)的多路監(jiān)控系統(tǒng),可以連續(xù)顯示機(jī)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(jī)保護(hù)。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(jìn)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(hù)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(hù)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(hù),各通道完全由軟件進(jìn)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。
在調(diào)試過程中,調(diào)試提出對主機(jī)振動保護(hù)邏輯進(jìn)行修改。在前期設(shè)計階段,振動條件保護(hù)為任一軸振動大即跳機(jī),主機(jī)廠按此設(shè)計。接到調(diào)試所意見后,經(jīng)與主機(jī)廠傳真確認(rèn),主機(jī)廠認(rèn)為采用原設(shè)計,即任一軸振動大跳機(jī)最安全,對其余方案無法確認(rèn)。調(diào)試所根據(jù)《二十五項反措》中對振動保護(hù)要長期投入的要求,認(rèn)為此方案容易引起機(jī)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(jī)保護(hù)時已多方商討確認(rèn),且尊重主機(jī)廠設(shè)計。缺點是容易引起機(jī)組誤動。
2.方案二。將機(jī)組振動保護(hù)改為任一方向的軸振跳機(jī)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(jī)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(dá)到跳機(jī)值則保護(hù)動作,9W由于考慮到電磁干擾,不參與跳機(jī),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(jī)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(jī)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(dá)到跳機(jī)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(jī),VM600裝置中任一軸振探頭都有報警和跳機(jī)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(jī)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(jī)兩路輸出至ETS,在ETS中做邏輯判斷,有任一瓦振達(dá)到跳機(jī)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(jī)。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(jī)。機(jī)組并網(wǎng)后則采用任一瓦振達(dá)到跳機(jī)值和相鄰的兩個軸承任一振動大報警則跳機(jī)。這樣既保證了機(jī)組在啟動過程中的設(shè)備安全,又保證了機(jī)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(hù)誤動。
圖1 邏輯圖及通道分配