王月龍　尹征

摘 要：目前國內(nèi)對燃?xì)廨啓C等新興發(fā)電設(shè)備研究不斷加深，對其故障的分析方法也在不斷探索之中。燃?xì)廨啓C故障的分析判斷較為復(fù)雜，控制策略在國內(nèi)解析度不足，因此對燃?xì)獍l(fā)電機組故障分析需要我們不斷的學(xué)習(xí)和探索。本文從燃?xì)廨啓C故障跳閘的直觀現(xiàn)象出發(fā)，循序漸進的進行了深入探索，并分類進行了討論。

關(guān)鍵詞：燃?xì)廨啓C；跳閘；測點故障；測量超限

中圖分類號： TM314 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）13-159-2

0 引言

目前國內(nèi)燃?xì)廨啓C市場基本由三大主機外商所壟斷，即GE、西門子、三菱。因此對于燃?xì)廨啓C相關(guān)技術(shù)的探索研究從燃機進入中國市場開始就一直在進行。燃?xì)廨啓C跳閘邏輯主要有三大部分組成，即硬回路跳閘、FM458跳閘、常規(guī)跳閘（包含停機順控），且目前進口燃?xì)廨啓C系統(tǒng)內(nèi)一般未設(shè)置首出查詢功能，因此需要結(jié)合實際情況及報警順序等信息確定跳閘原因，以便進一步確定燃?xì)廨啓C故障點。

1 觸發(fā)跳閘直接原因查詢

①打印SOE報表確認(rèn)是否為硬回路跳閘，由于燃機硬回路跳閘速度快，無延時，ADDFEM_SOE模塊采樣速度極快，時序可靠性高，因此由硬回路產(chǎn)生的跳閘較容易進行判斷。②打印跳閘前5-10分鐘報警報表，找出與跳閘報警相鄰的主保護相關(guān)報警，將報警出口通過趨勢圖確定其與常規(guī)跳閘總出口在時間上的關(guān)系，判斷時間是否吻合，其中應(yīng)重點注意邏輯中延時塊。從而進一步確定相關(guān)測量值是否越限，以便分析引起測量值超限的深層原因。例如圖1所示：由圖1可以看出，防喘閥故障觸發(fā)停機順控，約2s后加速度大于高三值（8g），燃機跳閘。主要時序無異常。③由上面報表看出FM458中加速度超限邏輯觸發(fā)燃機跳閘，由于FM458內(nèi)所有跳閘測點均通訊至普通控制器報警，大約存在50ms左右通訊延時，而ESV閥門快關(guān)時間約200ms，對時序不構(gòu)成影響。只需結(jié)合報警信息判斷觸發(fā)跳閘原因。

2 跳閘原因分析

通過上述方法查找到觸發(fā)燃機跳閘條件后，需要對跳閘原因作進一步分析，例如由加速度高引發(fā)燃機跳閘，在排除測量故障后需進一步分析引起加速度升高的原因，如燃料閥門是否控制異常、IGV是否控制異常、天然氣熱值是否變化、預(yù)混及值班管路是否存在通流異常、防喘閥狀態(tài)異常等能夠引起燃空比變化的因素。

根據(jù)引起燃?xì)廨啓C跳閘條件不同主要可以分為兩大類：一是由測點故障失去監(jiān)控引發(fā)燃機跳閘或停機，二是測量超限觸發(fā)燃機跳閘。

2.1 測點故障類

此類故障引起燃機跳閘或停機一般是重要測點失去監(jiān)視，為了防止機組出現(xiàn)意外情況而采取的保護措施。一般情況下此類停機對機組相關(guān)設(shè)備無損害，但應(yīng)查明測點故障的原因。

2.2 測量超限類

主保護測點配置一般為多重冗余配置，在排除測量故障的情況下此類跳閘一般是由于主要設(shè)備或系統(tǒng)運行故障所導(dǎo)致。主要可以分為輔助系統(tǒng)重要參數(shù)超限和主機重要參數(shù)指標(biāo)超限。

2.2.1 主機重要參數(shù)超限

一般來說，主機重要參數(shù)超限引發(fā)燃機跳閘需要引起高度重視，需要逐步進行檢查、分析和判斷來確定故障點。從燃?xì)廨啓C結(jié)構(gòu)看主要由三大部分組成，即壓氣機、燃燒室、透平。下面從這三個部分進行依次分析：

壓氣機主要相關(guān)參數(shù)包括瓦振、喘振及軸承溫度。瓦振大觸發(fā)燃機跳閘，首先應(yīng)排除測量原因誤動作，應(yīng)當(dāng)對整個控制回路進行排查，包括傳感器電容、電阻、絕緣、前置放大器接線、輸入模件等依次檢查測試。當(dāng)排除測量故障后需根據(jù)振動大小確定是否對壓氣機葉片進行內(nèi)窺檢查，確定故障點；喘振開關(guān)觸發(fā)燃機跳閘是由于壓氣機入口差壓降低，其目的是防止壓氣機內(nèi)空氣流量過小而導(dǎo)致喘振。另外，在燃機升速喘振邊界防喘閥未打開易引起喘振。當(dāng)壓氣機出現(xiàn)喘振現(xiàn)象時，內(nèi)部空氣流速降低，出口壓力不穩(wěn)定。因此當(dāng)由于喘振開關(guān)或防喘閥動作引起燃機跳閘后，可以結(jié)合壓氣機出口壓力判斷是否出現(xiàn)喘振現(xiàn)象，以便進行后續(xù)檢查。

燃燒室相關(guān)主保護參數(shù)主要為加速度、火檢及排氣溫度。通常情況下排氣溫度引發(fā)的跳閘表征燃燒室內(nèi)燃燒和溫度不均勻程度加劇，加速度引起的跳閘表征燃燒在較短的累積時間內(nèi)出現(xiàn)了較大的波動，通常需要配合嗡鳴頻譜圖同時進行判斷，如圖2和圖3所示：

當(dāng)排氣溫度出現(xiàn)明顯的熱點或冷點時，通常由于其對應(yīng)的燃燒器內(nèi)預(yù)混氣通流孔出現(xiàn)異常，需要進行檢查。當(dāng)加速度及嗡鳴偏高時，在排除熱值及燃-空比異?？赡芎?，應(yīng)考慮燃燒調(diào)整。當(dāng)加速度>GW3時應(yīng)立即對燃燒室進行檢查。

透平側(cè)主要相關(guān)參數(shù)為振動和軸承溫度。與壓氣機相似，當(dāng)參數(shù)指標(biāo)超限，在排除傳感器及信號回路故障后應(yīng)考慮對相應(yīng)部件進行檢查。

2.2.2 輔助系統(tǒng)重要參數(shù)超限

燃?xì)廨啓C運行過程中主要的輔助系統(tǒng)是潤滑油、密封油、控制油、壓縮空氣及定子冷卻水，一般情況下在設(shè)計保護定值時均預(yù)留有一定的裕量，即防止情況進一步惡化對機組造成損壞。輔助系統(tǒng)引發(fā)燃機跳閘也應(yīng)首先排除儀表及聯(lián)鎖控制的故障，然后結(jié)合工藝系統(tǒng)進一步分析導(dǎo)致參數(shù)超限的原因，排除故障后方可重新啟動。

3 總結(jié)

綜上所述，在判斷燃?xì)廨啓C故障點的過程中，需要根據(jù)故障現(xiàn)象，并結(jié)合與之相關(guān)的系統(tǒng)進行整體分析，才能提出正確的結(jié)論。

參 考 文 獻

[1] 北京能源投資（集團）有限公司，等.西門子燃機控制系統(tǒng)解析[M].北京：中國電力出版社，2016（4）.

[2] 上海電氣電站設(shè)備有限公司，上海汽輪機廠.SGT5-4000F燃?xì)廨啓C運行維護手冊.

[3] 南京西門子電站自動化有限公司.SPPA-T3000用戶手冊.