程歷軍 張 豐

（天津大唐國(guó)際盤(pán)山發(fā)電有限責(zé)任公司 天津）

在大型發(fā)電機(jī)組中，汽輪機(jī)超速保護(hù)系統(tǒng)（OverSpeed Protect Controller，OPC）非常重要，其作用是當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到或超過(guò)額定轉(zhuǎn)速的103%時(shí)，立即關(guān)閉所有調(diào)節(jié)汽門(mén)，防止汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)一步升高，確保汽輪機(jī)組安全運(yùn)行。

一、系統(tǒng)介紹

天津大唐國(guó)際盤(pán)山發(fā)電有限責(zé)任公司現(xiàn)有2×600 MW燃煤火力發(fā)電機(jī)組，是華北地區(qū)建設(shè)投產(chǎn)最早的600 MW亞臨界火電機(jī)組，也是京津唐電網(wǎng)的主力機(jī)組，工程于1998年10月開(kāi)工，3#機(jī)組于2001年12月18日投入商運(yùn)。汽輪機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)采用新華公司DEH-V型控制系統(tǒng)，調(diào)速系統(tǒng)的測(cè)速探頭為磁阻式，WSA、WSB和WSC等3個(gè)轉(zhuǎn)速信號(hào)均取自汽輪機(jī)前箱，分別進(jìn)入新華公司的3塊測(cè)速卡SDP中。SDP卡為可獨(dú)立運(yùn)行智能卡，OPC 和危急遮斷（Automatic Stop Trip，AST）的保護(hù)定值（ 分別為3090 r/min和3300 r/min）設(shè)計(jì)在SDP卡中，當(dāng)汽輪機(jī)的3個(gè)轉(zhuǎn)速信號(hào)有兩個(gè)或兩個(gè)以上達(dá)到或超過(guò)3090 r/min時(shí)，SDP卡輸出OPC保護(hù)信號(hào)至就地兩只OPC電磁閥，任意1只電磁閥帶電，OPC母管油壓被泄放，汽輪機(jī)所有調(diào)門(mén)全部關(guān)閉。

二、故障處理

1.故障現(xiàn)象

3#機(jī)組負(fù)荷穩(wěn)定在460 MW，機(jī)組在協(xié)調(diào)方式下運(yùn)行，AGC投入，機(jī)組各主要參數(shù)顯示正常。2010年10月9日10：59：50，機(jī)組負(fù)荷460MW，A、B、C、D和E等5臺(tái)磨運(yùn)行，運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)負(fù)荷突降至180 MW后立即恢復(fù)正常，高調(diào)門(mén)、中調(diào)門(mén)及抽氣逆止門(mén)全部關(guān)閉后立即恢復(fù)正常，AGC自動(dòng)退出，汽機(jī)CCS遙控解除，監(jiān)視汽機(jī)參數(shù)，通知檢修人員檢查。

2.故障檢查

檢修人員立即趕到現(xiàn)場(chǎng)，調(diào)閱、檢查事件記錄和歷史趨勢(shì)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)事件記錄中無(wú)OPC動(dòng)作記錄，初步結(jié)論為調(diào)門(mén)全部關(guān)閉是OPC誤動(dòng)所導(dǎo)致，檢查經(jīng)過(guò)如下。

（1）檢查發(fā)現(xiàn)機(jī)組調(diào)門(mén)全部關(guān)閉前3個(gè)轉(zhuǎn)速測(cè)量信號(hào)工作正常（圖1），WSA、WSB和WSC轉(zhuǎn)速實(shí)時(shí)值分別為2997.9 r/min、3000 r/min和 2998.8 r/min，正常，均未達(dá)到OPC的保護(hù)定值，據(jù)此可排除是轉(zhuǎn)速信號(hào)異常引起的OPC動(dòng)作。

（2）檢查OPC指令出口監(jiān)視回路，發(fā)現(xiàn)OPC指令并未發(fā)出信號(hào)（圖2、圖3）。圖2是啟機(jī)前做OPC試驗(yàn)時(shí)的動(dòng)作情況，轉(zhuǎn)速達(dá)到3090 r/min后OPC指令由0變?yōu)?，同時(shí)調(diào)門(mén)關(guān)閉。圖3是異常發(fā)生時(shí)的動(dòng)作情況，轉(zhuǎn)速正常，OPC指令無(wú)輸出，據(jù)此可排除控制邏輯發(fā)出OPC指令信號(hào)。

（3）檢查異常發(fā)生時(shí)閥門(mén)管理卡的指令并未被清零（圖4、圖5），據(jù)此排除DEH控制邏輯發(fā)出OPC指令信號(hào)的可能。

圖2 OPC指令出口監(jiān)視回路

圖3 OPC指令出口監(jiān)視回路

（4）辦理相關(guān)工作票，全面檢查控制系統(tǒng)到OPC控制回路。檢查兩個(gè)OPC電磁閥供電電源電壓為DC 110 V，正常。檢查2個(gè)OPC電磁閥阻值分別為1.30 kΩ和1.33 kΩ，正常。檢查兩個(gè)OPC電磁閥供電電源線間及對(duì)地阻值為無(wú)窮大，正常。檢查OPC指令擴(kuò)展繼電器線圈阻值為407 Ω，正常，繼電器未動(dòng)作時(shí)阻值在200 Ω到幾兆歐之間變化。

圖4 高調(diào)門(mén)指令與反饋動(dòng)作情況

圖5 中調(diào)門(mén)指令與反饋動(dòng)作情況

經(jīng)過(guò)熱工專(zhuān)業(yè)較全面的檢查、分析，最終判斷調(diào)門(mén)全部關(guān)閉的原因是OPC指令擴(kuò)展繼電器故障。

3.故障總結(jié)

（1）OPC指令擴(kuò)展繼電器長(zhǎng)期未更換，運(yùn)行中存在安全隱患。

（2）設(shè)備專(zhuān)責(zé)人對(duì)管轄設(shè)備底數(shù)不清，設(shè)備管理存在盲區(qū)。

4.防范措施

（1）排查梳理管轄設(shè)備，對(duì)于鍋爐主燃料跳閘保護(hù)、汽輪機(jī)緊急跳閘保護(hù)等重要的主輔機(jī)保護(hù)繼電器，要在兩個(gè)大修周期內(nèi)進(jìn)行更換。

（2）檢修人員要加強(qiáng)責(zé)任心，提高技能水平，建立系統(tǒng)臺(tái)賬，設(shè)備更換要有記錄，設(shè)備故障要分類(lèi)建檔，摸清設(shè)備老化規(guī)律，做到防患于未然。