汽轮机调门异常关闭故障处理

程历军 张 丰

（天津大唐国际盘山发电有限责任公司 天津）

在大型发电机组中，汽轮机超速保护系统（OverSpeed Protect Controller，OPC）非常重要，其作用是当汽轮机转速达到或超过额定转速的103%时，立即关闭所有调节汽门，防止汽轮机转速进一步升高，确保汽轮机组安全运行。

一、系统介绍

天津大唐国际盘山发电有限责任公司现有2×600 MW燃煤火力发电机组，是华北地区建设投产最早的600 MW亚临界火电机组，也是京津唐电网的主力机组，工程于1998年10月开工，3#机组于2001年12月18日投入商运。汽轮机调速控制系统采用新华公司DEH-V型控制系统，调速系统的测速探头为磁阻式，WSA、WSB和WSC等3个转速信号均取自汽轮机前箱，分别进入新华公司的3块测速卡SDP中。SDP卡为可独立运行智能卡，OPC 和危急遮断（Automatic Stop Trip，AST）的保护定值（ 分别为3090 r/min和3300 r/min）设计在SDP卡中，当汽轮机的3个转速信号有两个或两个以上达到或超过3090 r/min时，SDP卡输出OPC保护信号至就地两只OPC电磁阀，任意1只电磁阀带电，OPC母管油压被泄放，汽轮机所有调门全部关闭。

二、故障处理

1.故障现象

3#机组负荷稳定在460 MW，机组在协调方式下运行，AGC投入，机组各主要参数显示正常。2010年10月9日10：59：50，机组负荷460MW，A、B、C、D和E等5台磨运行，运行人员发现负荷突降至180 MW后立即恢复正常，高调门、中调门及抽气逆止门全部关闭后立即恢复正常，AGC自动退出，汽机CCS遥控解除，监视汽机参数，通知检修人员检查。

2.故障检查

检修人员立即赶到现场，调阅、检查事件记录和历史趋势，发现当时事件记录中无OPC动作记录，初步结论为调门全部关闭是OPC误动所导致，检查经过如下。

（1）检查发现机组调门全部关闭前3个转速测量信号工作正常（图1），WSA、WSB和WSC转速实时值分别为2997.9 r/min、3000 r/min和 2998.8 r/min，正常，均未达到OPC的保护定值，据此可排除是转速信号异常引起的OPC动作。

（2）检查OPC指令出口监视回路，发现OPC指令并未发出信号（图2、图3）。图2是启机前做OPC试验时的动作情况，转速达到3090 r/min后OPC指令由0变为1，同时调门关闭。图3是异常发生时的动作情况，转速正常，OPC指令无输出，据此可排除控制逻辑发出OPC指令信号。

（3）检查异常发生时阀门管理卡的指令并未被清零（图4、图5），据此排除DEH控制逻辑发出OPC指令信号的可能。

图2 OPC指令出口监视回路

图3 OPC指令出口监视回路

（4）办理相关工作票，全面检查控制系统到OPC控制回路。检查两个OPC电磁阀供电电源电压为DC 110 V，正常。检查2个OPC电磁阀阻值分别为1.30 kΩ和1.33 kΩ，正常。检查两个OPC电磁阀供电电源线间及对地阻值为无穷大，正常。检查OPC指令扩展继电器线圈阻值为407 Ω，正常，继电器未动作时阻值在200 Ω到几兆欧之间变化。

图4 高调门指令与反馈动作情况

图5 中调门指令与反馈动作情况

经过热工专业较全面的检查、分析，最终判断调门全部关闭的原因是OPC指令扩展继电器故障。

3.故障总结

（1）OPC指令扩展继电器长期未更换，运行中存在安全隐患。

（2）设备专责人对管辖设备底数不清，设备管理存在盲区。

4.防范措施

（1）排查梳理管辖设备，对于锅炉主燃料跳闸保护、汽轮机紧急跳闸保护等重要的主辅机保护继电器，要在两个大修周期内进行更换。

（2）检修人员要加强责任心，提高技能水平，建立系统台账，设备更换要有记录，设备故障要分类建档，摸清设备老化规律，做到防患于未然。