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DEH系统继电器故障引起EH油压低机组跳闸事件

1.事件过程

某年5月20日,某机组2EH油泵运行,EH油压低,联锁启动1EH油泵。11:28:58,汽轮机跳闸,首出为EH油压低,锅炉MFT,发变组跳闸,跳闸过程曲线见图1。

2.事件原因查找与分析

1)检查情况

通过检查DEH曲线、DCS曲线发现,跳闸前机组负荷142MW,2号抗燃油泵运行,电流22.5A,母管油压13.54MPa。11:28:48,抗燃油压力低联锁启动1号抗燃油泵, 1号抗燃油泵电流25.4A,2号抗燃油泵电流24.7A,抗燃油母管油压降至3.97MPa,11:28:58,汽机跳闸。

图1  跳闸过程曲线

机组跳闸前,2号抗燃油泵运行稳定,抗燃油系统压力正常,没有波动现象。抗燃油系统没有检修及运行操作记录。

抗燃油母管油压低时,联锁启动1号抗燃油泵,两台泵同时运行,母管压力3.98MPa。在机组跳闸之后惰走阶段,切换两台抗燃油泵时出力正常,表明两台抗燃油泵本体没有故障。单台抗燃油泵运行时,抗燃油压没有升高,所以不存在抗燃油泵出口逆止门不严的故障。

热控处理好R6(48V停机继电器),复位ETS首出报警,抗燃油母管压力回升至正常值,未发现抗燃油压力波动现象。

机组重新启动后,进行了如下检查:现场对汽轮机主机12个阀门依次检查,未听见明显泄漏声音,初步排除抗燃油系统内部泄漏;现场检查抗燃油母管溢流阀的回油管温度不高,可以排除溢流阀故障,导致抗燃油母管油压低。

2)原因排查

由于机组时钟不统一,SOE点不全,历史趋势点不全且采集时间不统一,给事故调查带来很大困难。根据DCS、DEH相关历史数据、调节保安系统图纸进行分析。

如果仅为R6继电器引起的机组跳闸,没有其他故障叠加,汽轮机跳闸首出为EH油压低,则跳闸过程应该为:R6损坏,跳闸继电器JR1-JR5带电,AST电磁阀失电,由于指令回路没有走正常的ETS回路,所以机组并没有跳闸。此时AST电磁阀失电,失去高压安全油压,汽机调阀、主汽阀开始关闭,由于机组还没有跳闸,调门的指令还存在,为了维持现有阀门开度,伺服阀偏置增大,持续拉低EH油母管油压,直至达到保护动作值,所以首出为EH油压低跳机,见图2、图3、图4、图5、图6。

图2 继电器情况

图3 继电器回路

图4 继电器回路

图5 继电器回路

图6 EH油压低跳机后伺服阀指令归零

(1)如果仅为R6继电器引起的机组跳闸,没有其他故障叠加,EH油压低跳机后伺服阀指令归零,则系统上没有抗燃油泄漏点,抗燃油压力应该回归正常值14MPa左右,但从历史趋势查看正常跳机后两台抗燃油泵同时运行,抗燃油压力仅为3.97MPa,所以系统上应该还有抗燃油泄漏点。

(2)查看机组汽轮机调节保安系统原理图,本次机组跳闸后抗燃油母管压力持续保持低值(3.97MPa)最有可能的原因是:某个或者某几个油动机上的抗燃油主油管至遮断电磁阀(对于调阀来说叫做超速限制电磁阀)管路上的节流器失效,在机组正常运行时候,遮断电磁阀失电处于关闭状态,而在R6继电器故障的情况下,遮断电磁阀带电开启泄油,抗燃油母管油压就会直接被卸掉,导致抗燃油母管压力低汽轮机主保护动作。

因此,本次汽轮机跳闸事件的最可能直接原因为DEH系统TB7R6继电器故障,引发AST电磁阀失电跳机。由前分析可知,当某个或者某几个油动机上的抗燃油主油管至遮断电磁阀管路上的节流器失效,并且R6继电器故障的情况下,遮断电磁阀带电开启泄油,抗燃油母管油压就会直接被卸掉,导致抗燃油母管压力低汽轮机主保护动作。

3.事件处理及防范

1)排查所有继电器,是否有设备老化,灰尘引起的继电器故障。

2)排查所有调门伺服阀,是否存在卡涩。

3)DCS与DEH控制器时钟不一致。依据《火力发电厂热工自动化系统可靠性评估技术导则》(DL/T261-2012)中第6.2.7.2之规定,DCS应提供“数字主时钟”,在数据通信总线上的各站时钟应同步,“数字主时钟”应与GPS的时钟信号同步,并可在人机接口站通过键盘设定。

4)SOE中不具备必要的测点无法分析问题,建议完善SOE测点。历史趋势扫描分辨率为最大为1s,无法分辨事件先后,应升级App。

5)通过问题分析,发现机组高压危急遮断模块上只设有就地压力表,不具备远传和记录功能,不便于运行人员实时监控安全油压的运行情况和事故分析。


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