火力发电机组汽轮机保护控制系统的改进方法初探

姜志超

通化钢铁集团股份有限公司 吉林通化 134003

随着社会的快速发展，科技水平的不断提高，我国的火力发电机组取得了巨大的突破，发展十分迅速。但是，当前对于我国许多地区电网的建设来说，与电厂的建设相比，都存在着一定的滞后性，发电机组容易产生一定的故障，从而对整个电网的发展造成巨大的影响，导致了经济的损失。因此，本文对机组中可能存在的问题进行分析，并探究机组的改进方法，以期能够对我国火力发电机组的发展提供帮助。

1 当前我国火力发电机组中存在的问题

当前，在我国许多电厂之中，火力发电机组汽轮机保护控制系统存在着许多问题，第一轴承金属温度较高问题。在火力发电机组的汽轮机中，由于热电阻温度测量元件容易受到环境的影响，当安装环境发生变化时，容易导致热电阻发生故障，使热电阻发生短路或接触不良。当前，在我国大部分的火力发电机机厂中，都拥有识别热电阻短路或接触不良的装置，能够有效的识别热电阻的状况。但是，一旦热电阻的温度出现大幅度变化时，这些检测装置就无法有效地对短路情况进行识别，无法及时对电路进行切除[1]。因此，当环境发生变化时，就会导致热电阻发生故障，一旦温度变化过大，导致轴承金属温度较高，无法使检测装置对电路及时进行切除。因此，就需要进行改进。第二，主蒸汽温度和再热蒸汽温度下降过快问题。为了防止汽轮机发生自燃等事故，需要对火力发电机机组的主蒸汽温度和再热蒸汽温度进行控制，一旦发生故障，就需要及时进行停机。但是，在当前我国许多电厂之中，由于受到DNS 组态功能的限制，导致部分功能受到影响，造成火力发电机组的主蒸汽温度和再热蒸汽温度下降过快。第三，轴承振动大问题，当前，在我国许多汽轮机制造厂之中，将汽轮机轴承振动设置为单测点保护功能，虽然对汽轮机起到了一定的保护作用，但是一旦安装线路出现问题，就会导致汽轮机轴承受到影响，从而造成误动。第四，轴位移大的问题。在我国，对于汽轮机轴的配置来说，以传统的方式为主，在汽轮机推力盘安装两个测点，从而实现保护。虽然这种轴向位移测点能够有效地实现控制，但是依旧存在着一些问题，容易发生误动。第五，超速的问题。当前，我国主要是采用数字式电液控制系统对汽轮机是否超速进行控制。在整个控制系统之中，通过采用DEH 的检测方法对汽轮机进行判定，检测汽轮机是否超速，通过采用这种方式的监测方法进行控制，虽然能够有效的防止汽轮机发生超速的情况，但是依旧存在着误动的问题。

2 汽轮机保护控制系统的改进方法

2.1 轴承金属温度的控制系统改进

由于容易造成轴承金属温度较高的问题，可以采用单点保护的方法，推力轴承金属温度采用N 取二方式，从而有效的实现对温度进行监控。在对整个轴承金属温度控制的过程中，除了采用传统的温度监控切除功能，还需要增加温度变化速率自动切除功能，从而有效地避免金属温度增长速度过快而导致的无法切除结果。通过增加温度变化速率自动切除功能，将保护点切除值设为定值，从而有效地避免温度测点的接线松动和短路等故障，保证整个线路的有效运行，及时对温度变化率和温度变化值变化较大时进行报警，从而及时做出应对措施[2]。

2.2 主蒸汽温度、再热蒸汽温度控制系统改进

为了防止由于主蒸汽温度和再热蒸汽温度下降更快导致汽轮机出现故障，需要对蒸汽温度进行检测，通过改进监控装置，实现监控的效果。为了能够有效地对温度进行控制，需要对各个蒸汽的温度监测点设置监测装置，通过以2 为选值，从而有效地缩小误差，实现有效的监测。

2.3 对轴承振动大的控制系统改进

在我国大多数汽轮机制造厂中，由于将轴承振动设置为单点保护功能，因此，一旦线路或者质量发生问题，就会导致轴承出现误动。因此，为了能够有效地改善这种保护方式的弊端，可以将单点保护改变为冗杂保护，从而有效的防止轴承误动，如果对于一个轴承振动测点达到高值时，与余轴的高值延时两秒，就能够造成汽轮机的跳闸，从而有效的实现对轴承振动大的控制。在这一控制系统工作的过程中，容易受到外界环境的影响，为了有效的减少外界的干扰，可以对电缆的接头进行绝缘处理，使轴承在工作的过程中，能够以单点接地，从而有效地实现对轴承振动的控制[3]。

2.4 对轴位移大的控制系统改进

我国当前采用的主要是以汽轮机推力盘的两侧进行轴位移监测点的监测，这种方式虽然十分有效，但是仍存在着互动隐患的发生。因此，可以在两个监测点的基础上，再增加一个监测点，实现三个轴向位移监测点的配置。通过设置三个监测点，既能够提高整个控制系统的可靠性，也能够避免误动隐患的发生，使轴向位移点尽量在TSI 模件中分布。通过设置三个检测点，能够有效地实现支架对每个轴位移探头进行控制，从而防止轴位移发生故障[4]。

2.5 对超速控制系统的改进

除了采用DEH 硬接线超速保护方式之外，还需要和汽轮机紧急跳闸系统进行结合，从而减小勿动概率。在火力发电机机组中，对于汽轮机发生超速的可能性较小，但是对于一些控制系统来说，往往会发生误动，一旦处理不当，反而会起到相反的结果。因此，对于DEH，得控制逻辑应在判断103% 超速时取消限制。

3 结语

通过对汽轮机保护控制系统进行改进，从而有效的避免由于测点发生异常误动情况。同时，为了能够保证火力发电机机组的正常运行，还需要加强注重单点保护的监视，对设备信息及时进行处理。