火电机组两类典型非停故障的分析及预防

邹月明++李平++姚坤++马志国++李越男++孙建国

摘 要：本文针对两类常见机组故障问题进行综合分析，并提出了相应的预防及处理措施。首先，对于汽包水位跳变而造成锅炉MFT动作，而导致汽机跳闸发电机解列的故障进行分析。然后，针对运行值班人员发现热控电源柜存在直流接地现象，对热控电源柜内所带的设备进行检查的必要措施进行分析，防止机组误动作跳机。这对提高大功率火电机组运行安全稳定性具有一定的实际意义。

关键词：汽包水位 MFT动作 直流接地 故障排查

中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）11（c）-0039-02

减小火电机组的非计划性停机对于火电厂来讲非常重要。不论是300MW级别机组，还是600MW级别机组，长期以来都是许多研究者的焦点所在。其中，锅炉MFT动作导致停机是其中一类故障，其中，文献[1]分析了MFT后联跳和不联跳汽轮机工况、机组可能存在的安全问题，提出采用汽轮机低汽温保护替代锅炉MFT联跳汽轮机保护，实现停炉不停机。文献[2]针对3台国产锅炉存在汽包水位控制问题，经常造成锅炉误动作停炉影响生产的问题，提出了即利用现有设备，调整自动化系统多个参数及相关工艺过程，既节约了资金，又保证了锅炉生产稳定，创造了长期的经济效益。文献[3]以某MFT事故为研究对象，对一次风机在磨煤机停运过程中的失速现象进行深入分析，指出其工作在高风压、低流量的工况点是造成一次风机失速的主要原因。文献[4]针对火力发电厂由热控电源故障引起的机组跳闸事件和异常运行状况，分析了其故障机理及热控直流电源可靠性，提出对在役机组采用专用直流电源切换装置消除二极管耦合对直流电源可靠性的影响、对新建机组采用交流电源作为热控控制电源的解决方案。文献[5]指出直流系统常见的故障为接地，当直流系统中发生两点接地时，可能会引起直流熔断器熔断或造成继电保护和断路器误动作，及时查找到直流接地点，正确地将接地点隔离，保障发电机组安全稳定运行，同时在事故处理过程中不发生扩大事故是发电厂运行的重点工作。

因此，本文针对上述两类常见机组故障问题进行综合分析，并提出了相应的预防及处理措施，具有非常重要的实际工程意义。

1 汽包水位跳變MFT动作停机

1.1 机组故障工况

机组负荷250MW、热网负荷446t/h、主汽压力16.4MPa，煤量160t/h，5台磨运行，汽包水位测点2开始跳变。汽包水位测点2跳变至1600mm时，检查发现汽包水位测点2已结冻。水位测点1由于冻结测量值为1700mm，汽包水位测点3冻结，水位上升至458mm，上升过程中触发水位高三值（250mm）。

最终，锅炉MFT动作，联锁汽机跳闸，发电机解列。

1.2 原因分析

主要原因有以下几点。

（1）环境温度低直接造成仪表冻管，控制部对防寒防冻检查不到位，对仪表保温保护柜只停留在巡检的层面，未进行测温、伴热效果检查。

（2）汽包水位测点2出现冻管测量异常后，在检查逻辑时，未登录控制器查看保护实际状态。

（3）发现涉及机组主保护的测点故障后敏感性差，未引起足够重视，未严格执行缺陷管理办法，主保护测点异常未通知所有相关人员。

（4）运行人员对主保护测点故障技术分析肤浅，不深入，未对测点采取足够措施。

1.3 暴露的问题及防范措施

1.3.1 暴露的问题

（1）控制部对于防寒防冻工作布置不全面、不具体。

（2）对DCS系统使用不熟练，对汽包水位跳变分析不到位，未登录控制器查看保护实际状态，就做出判断。

（3）控制部培训缺乏针对性，对于DCS系统与测点故障等现场问题培训不到位。

（4）未形成良好的沟通、联络体系，对于现场的发现的问题，不能及时盯办到位。

（5）对主保护重视程度不够，对重要测点跳变发现不及时，采取措施不到位。

（6）对于测点保护故障的事故培训开展不到位。

1.3.2 防范措施

（1）重新梳理、修订并下发防寒防冻措施，内容涵盖各部门具体措施，根据本部门的措施及设备部下发的措施重新进行防寒防冻检查。

（2）发生重要设备三类及以上障碍，及时通知所有相关人员，组织消缺力量。

（3）编写切实可行的人员培训计划。

2 直流电源柜接地排查

2.1 柜内设备介绍

1K为OPC-1电源；2K为OPC-2电源；3K为211合闸开关电源一、211分闸开关电源一、501合闸开关电源一；4K为211合闸开关电源二、211分闸开关电源一、501合闸开关电源一；5K为211合闸开关电源三、211分闸开关电源三、501合闸开关电源三；31K为MFT柜A面总电源；46K为MFT柜B面总电源。当电源柜两路电源中有一路存在问题，不能进行切换；热控直流电源柜进行切换时，一定要明确电源问题。

2.2 动作原理及所采取的措施

（1）1K与2K为OPC电磁阀电源，OPC电磁阀为带电动作，即当两个OPC电磁阀均失电后将无法动作，并且DEH逻辑中，没有地方可以强制OPC动作。

（2）3K-5K为211合闸继电器、211分闸继电器、501合闸继电器电源，无论是合闸还是分闸继电器均为3取2动作，所以，当其中1路失电时，不会造成机组跳机，为防止机组误动作，需在DEH逻辑中强制两处。如果不进行逻辑强制，一旦发生直流电消失，211分闸继电器状态消失会导致ETS动作；201合闸继电器或者501合闸继电器状态消失会导致机组甩负荷。

（3）31K、46K为MFT柜A、B面的电源，一路电源消失不会对MFT动作产生什么影响，当两路电源均消失，则MFT柜由于失去电源将无法动作，为确保不因为保护误动作跳机，可在DCS中断线、强制FALSE、连线，保证不因为直流电消失使保护动作。endprint

2.3 处理原则及顺序

2.3.1 处理原则

（1）空开拉合试验要在保护措施做好后，一路一路进行试验，拉下空开由运行人员监视直流报警是否消失，若仍未消失则合上空开，确保没有问题后，再进行另外一路空开试验，试验过程统一指挥，一致动作。

（2）处理顺序按照设备保护级别由轻至重的顺序，先进行OPC空开试验，对于DEH、ETS与MFT保护级别相同，考虑到由于DEH、ETS新近增加接线，所以顺序暂定为先DEH、ETS空开试验，最后进行MFT空開试验。

2.3.2 实际处理过程

（1）对1K、2K空开做拉合试验，报警仍未消失，证明不是1K、2K空开及其下属设备发生接地。

（2）对3K、4K、5K空开做拉合试验，3K、4K拉开报警仍未消失，当进行到5K开关时，报警消失，证明5K及其下属设备发生接地。

（3）由于5K空开控制211合闸开关电源三、211分闸开关电源三、501合闸开关电源三，所以，在机组汽机电子间DEH及ETS柜进行查线。发生接地时，两根线一根对地无电压、另一根对地220V电压。查线顺序从电源进线开始，延环路，最终到出线，每根线都要解线，进行测量，当接地消除时，两根线对地均为110V电压。本次接地，最终查出211开关合闸进线发生接地，处理办法更换电缆，再电缆更换后接地报警消除。

（4）保护恢复前确认工作，再消除接地报警后，确认就地接线恢复完毕，在DEH逻辑中查看各点状态正确，并且接到保护投入单，方可投入保护，并密切关注。

3 结论

针对两类常见机组故障问题进行综合分析，提出了相应的预防及处理措施。

（1）分析了汽包水位跳变造成锅炉MFT动作，而导致汽机跳闸发电机解列的故障，提出相应防范措施。

（2）针对热控电源柜存在直流接地的现象，对热控电源柜内所带的设备进行检查的必要措施进行分析。

这对减小机组非停概率具有一定的实际借鉴意义。

参考文献

[1] 朱峰.锅炉MFT后联跳与不联跳汽轮机的对比分析[J].中国电力，2008，41（1）：68-71.

[2] 刘亚坤.锅炉汽包水位波动成因分析及解决方案[J].科学技术与工程，2011，11（27）：6717-6719.

[3] 童家麟，华国钧，方磊，等.一次风机失速导致锅炉MFT的事故分析[J].电站系统工程，2016（4）：79-80.

[4] 岳建华.火力发电厂热控直流电源配置方案研究[J].中国电力，2015，48（10）：48-53.

[5] 李龙.火力发电机组直流系统接地故障分析[J].科学与信息化，2017（18）：94.endprint