火電機(jī)組兩類典型非停故障的分析及預(yù)防

鄒月明++李平++姚坤++馬志國++李越男++孫建國

摘 要：本文針對(duì)兩類常見機(jī)組故障問題進(jìn)行綜合分析，并提出了相應(yīng)的預(yù)防及處理措施。首先，對(duì)于汽包水位跳變而造成鍋爐MFT動(dòng)作，而導(dǎo)致汽機(jī)跳閘發(fā)電機(jī)解列的故障進(jìn)行分析。然后，針對(duì)運(yùn)行值班人員發(fā)現(xiàn)熱控電源柜存在直流接地現(xiàn)象，對(duì)熱控電源柜內(nèi)所帶的設(shè)備進(jìn)行檢查的必要措施進(jìn)行分析，防止機(jī)組誤動(dòng)作跳機(jī)。這對(duì)提高大功率火電機(jī)組運(yùn)行安全穩(wěn)定性具有一定的實(shí)際意義。

關(guān)鍵詞：汽包水位 MFT動(dòng)作 直流接地 故障排查

中圖分類號(hào)：TM62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）11（c）-0039-02

減小火電機(jī)組的非計(jì)劃性停機(jī)對(duì)于火電廠來講非常重要。不論是300MW級(jí)別機(jī)組，還是600MW級(jí)別機(jī)組，長(zhǎng)期以來都是許多研究者的焦點(diǎn)所在。其中，鍋爐MFT動(dòng)作導(dǎo)致停機(jī)是其中一類故障，其中，文獻(xiàn)[1]分析了MFT后聯(lián)跳和不聯(lián)跳汽輪機(jī)工況、機(jī)組可能存在的安全問題，提出采用汽輪機(jī)低汽溫保護(hù)替代鍋爐MFT聯(lián)跳汽輪機(jī)保護(hù)，實(shí)現(xiàn)停爐不停機(jī)。文獻(xiàn)[2]針對(duì)3臺(tái)國產(chǎn)鍋爐存在汽包水位控制問題，經(jīng)常造成鍋爐誤動(dòng)作停爐影響生產(chǎn)的問題，提出了即利用現(xiàn)有設(shè)備，調(diào)整自動(dòng)化系統(tǒng)多個(gè)參數(shù)及相關(guān)工藝過程，既節(jié)約了資金，又保證了鍋爐生產(chǎn)穩(wěn)定，創(chuàng)造了長(zhǎng)期的經(jīng)濟(jì)效益。文獻(xiàn)[3]以某MFT事故為研究對(duì)象，對(duì)一次風(fēng)機(jī)在磨煤機(jī)停運(yùn)過程中的失速現(xiàn)象進(jìn)行深入分析，指出其工作在高風(fēng)壓、低流量的工況點(diǎn)是造成一次風(fēng)機(jī)失速的主要原因。文獻(xiàn)[4]針對(duì)火力發(fā)電廠由熱控電源故障引起的機(jī)組跳閘事件和異常運(yùn)行狀況，分析了其故障機(jī)理及熱控直流電源可靠性，提出對(duì)在役機(jī)組采用專用直流電源切換裝置消除二極管耦合對(duì)直流電源可靠性的影響、對(duì)新建機(jī)組采用交流電源作為熱控控制電源的解決方案。文獻(xiàn)[5]指出直流系統(tǒng)常見的故障為接地，當(dāng)直流系統(tǒng)中發(fā)生兩點(diǎn)接地時(shí)，可能會(huì)引起直流熔斷器熔斷或造成繼電保護(hù)和斷路器誤動(dòng)作，及時(shí)查找到直流接地點(diǎn)，正確地將接地點(diǎn)隔離，保障發(fā)電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)在事故處理過程中不發(fā)生擴(kuò)大事故是發(fā)電廠運(yùn)行的重點(diǎn)工作。

因此，本文針對(duì)上述兩類常見機(jī)組故障問題進(jìn)行綜合分析，并提出了相應(yīng)的預(yù)防及處理措施，具有非常重要的實(shí)際工程意義。

1 汽包水位跳變MFT動(dòng)作停機(jī)

1.1 機(jī)組故障工況

機(jī)組負(fù)荷250MW、熱網(wǎng)負(fù)荷446t/h、主汽壓力16.4MPa，煤量160t/h，5臺(tái)磨運(yùn)行，汽包水位測(cè)點(diǎn)2開始跳變。汽包水位測(cè)點(diǎn)2跳變至1600mm時(shí)，檢查發(fā)現(xiàn)汽包水位測(cè)點(diǎn)2已結(jié)凍。水位測(cè)點(diǎn)1由于凍結(jié)測(cè)量值為1700mm，汽包水位測(cè)點(diǎn)3凍結(jié)，水位上升至458mm，上升過程中觸發(fā)水位高三值（250mm）。

最終，鍋爐MFT動(dòng)作，聯(lián)鎖汽機(jī)跳閘，發(fā)電機(jī)解列。

1.2 原因分析

主要原因有以下幾點(diǎn)。

（1）環(huán)境溫度低直接造成儀表凍管，控制部對(duì)防寒防凍檢查不到位，對(duì)儀表保溫保護(hù)柜只停留在巡檢的層面，未進(jìn)行測(cè)溫、伴熱效果檢查。

（2）汽包水位測(cè)點(diǎn)2出現(xiàn)凍管測(cè)量異常后，在檢查邏輯時(shí)，未登錄控制器查看保護(hù)實(shí)際狀態(tài)。

（3）發(fā)現(xiàn)涉及機(jī)組主保護(hù)的測(cè)點(diǎn)故障后敏感性差，未引起足夠重視，未嚴(yán)格執(zhí)行缺陷管理辦法，主保護(hù)測(cè)點(diǎn)異常未通知所有相關(guān)人員。

（4）運(yùn)行人員對(duì)主保護(hù)測(cè)點(diǎn)故障技術(shù)分析膚淺，不深入，未對(duì)測(cè)點(diǎn)采取足夠措施。

1.3 暴露的問題及防范措施

1.3.1 暴露的問題

（1）控制部對(duì)于防寒防凍工作布置不全面、不具體。

（2）對(duì)DCS系統(tǒng)使用不熟練，對(duì)汽包水位跳變分析不到位，未登錄控制器查看保護(hù)實(shí)際狀態(tài)，就做出判斷。

（3）控制部培訓(xùn)缺乏針對(duì)性，對(duì)于DCS系統(tǒng)與測(cè)點(diǎn)故障等現(xiàn)場(chǎng)問題培訓(xùn)不到位。

（4）未形成良好的溝通、聯(lián)絡(luò)體系，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的發(fā)現(xiàn)的問題，不能及時(shí)盯辦到位。

（5）對(duì)主保護(hù)重視程度不夠，對(duì)重要測(cè)點(diǎn)跳變發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，采取措施不到位。

（6）對(duì)于測(cè)點(diǎn)保護(hù)故障的事故培訓(xùn)開展不到位。

1.3.2 防范措施

（1）重新梳理、修訂并下發(fā)防寒防凍措施，內(nèi)容涵蓋各部門具體措施，根據(jù)本部門的措施及設(shè)備部下發(fā)的措施重新進(jìn)行防寒防凍檢查。

（2）發(fā)生重要設(shè)備三類及以上障礙，及時(shí)通知所有相關(guān)人員，組織消缺力量。

（3）編寫切實(shí)可行的人員培訓(xùn)計(jì)劃。

2 直流電源柜接地排查

2.1 柜內(nèi)設(shè)備介紹

1K為OPC-1電源；2K為OPC-2電源；3K為211合閘開關(guān)電源一、211分閘開關(guān)電源一、501合閘開關(guān)電源一；4K為211合閘開關(guān)電源二、211分閘開關(guān)電源一、501合閘開關(guān)電源一；5K為211合閘開關(guān)電源三、211分閘開關(guān)電源三、501合閘開關(guān)電源三；31K為MFT柜A面總電源；46K為MFT柜B面總電源。當(dāng)電源柜兩路電源中有一路存在問題，不能進(jìn)行切換；熱控直流電源柜進(jìn)行切換時(shí)，一定要明確電源問題。

2.2 動(dòng)作原理及所采取的措施

（1）1K與2K為OPC電磁閥電源，OPC電磁閥為帶電動(dòng)作，即當(dāng)兩個(gè)OPC電磁閥均失電后將無法動(dòng)作，并且DEH邏輯中，沒有地方可以強(qiáng)制OPC動(dòng)作。

（2）3K-5K為211合閘繼電器、211分閘繼電器、501合閘繼電器電源，無論是合閘還是分閘繼電器均為3取2動(dòng)作，所以，當(dāng)其中1路失電時(shí)，不會(huì)造成機(jī)組跳機(jī)，為防止機(jī)組誤動(dòng)作，需在DEH邏輯中強(qiáng)制兩處。如果不進(jìn)行邏輯強(qiáng)制，一旦發(fā)生直流電消失，211分閘繼電器狀態(tài)消失會(huì)導(dǎo)致ETS動(dòng)作；201合閘繼電器或者501合閘繼電器狀態(tài)消失會(huì)導(dǎo)致機(jī)組甩負(fù)荷。

（3）31K、46K為MFT柜A、B面的電源，一路電源消失不會(huì)對(duì)MFT動(dòng)作產(chǎn)生什么影響，當(dāng)兩路電源均消失，則MFT柜由于失去電源將無法動(dòng)作，為確保不因?yàn)楸Ｗo(hù)誤動(dòng)作跳機(jī)，可在DCS中斷線、強(qiáng)制FALSE、連線，保證不因?yàn)橹绷麟娤贡Ｗo(hù)動(dòng)作。endprint

2.3 處理原則及順序

2.3.1 處理原則

（1）空開拉合試驗(yàn)要在保護(hù)措施做好后，一路一路進(jìn)行試驗(yàn)，拉下空開由運(yùn)行人員監(jiān)視直流報(bào)警是否消失，若仍未消失則合上空開，確保沒有問題后，再進(jìn)行另外一路空開試驗(yàn)，試驗(yàn)過程統(tǒng)一指揮，一致動(dòng)作。

（2）處理順序按照設(shè)備保護(hù)級(jí)別由輕至重的順序，先進(jìn)行OPC空開試驗(yàn)，對(duì)于DEH、ETS與MFT保護(hù)級(jí)別相同，考慮到由于DEH、ETS新近增加接線，所以順序暫定為先DEH、ETS空開試驗(yàn)，最后進(jìn)行MFT空開試驗(yàn)。

2.3.2 實(shí)際處理過程

（1）對(duì)1K、2K空開做拉合試驗(yàn)，報(bào)警仍未消失，證明不是1K、2K空開及其下屬設(shè)備發(fā)生接地。

（2）對(duì)3K、4K、5K空開做拉合試驗(yàn)，3K、4K拉開報(bào)警仍未消失，當(dāng)進(jìn)行到5K開關(guān)時(shí)，報(bào)警消失，證明5K及其下屬設(shè)備發(fā)生接地。

（3）由于5K空開控制211合閘開關(guān)電源三、211分閘開關(guān)電源三、501合閘開關(guān)電源三，所以，在機(jī)組汽機(jī)電子間DEH及ETS柜進(jìn)行查線。發(fā)生接地時(shí)，兩根線一根對(duì)地?zé)o電壓、另一根對(duì)地220V電壓。查線順序從電源進(jìn)線開始，延環(huán)路，最終到出線，每根線都要解線，進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)接地消除時(shí)，兩根線對(duì)地均為110V電壓。本次接地，最終查出211開關(guān)合閘進(jìn)線發(fā)生接地，處理辦法更換電纜，再電纜更換后接地報(bào)警消除。

（4）保護(hù)恢復(fù)前確認(rèn)工作，再消除接地報(bào)警后，確認(rèn)就地接線恢復(fù)完畢，在DEH邏輯中查看各點(diǎn)狀態(tài)正確，并且接到保護(hù)投入單，方可投入保護(hù)，并密切關(guān)注。

3 結(jié)論

針對(duì)兩類常見機(jī)組故障問題進(jìn)行綜合分析，提出了相應(yīng)的預(yù)防及處理措施。

（1）分析了汽包水位跳變?cè)斐慑仩tMFT動(dòng)作，而導(dǎo)致汽機(jī)跳閘發(fā)電機(jī)解列的故障，提出相應(yīng)防范措施。

（2）針對(duì)熱控電源柜存在直流接地的現(xiàn)象，對(duì)熱控電源柜內(nèi)所帶的設(shè)備進(jìn)行檢查的必要措施進(jìn)行分析。

這對(duì)減小機(jī)組非停概率具有一定的實(shí)際借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱峰.鍋爐MFT后聯(lián)跳與不聯(lián)跳汽輪機(jī)的對(duì)比分析[J].中國電力，2008，41（1）：68-71.

[2] 劉亞坤.鍋爐汽包水位波動(dòng)成因分析及解決方案[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2011，11（27）：6717-6719.

[3] 童家麟，華國鈞，方磊，等.一次風(fēng)機(jī)失速導(dǎo)致鍋爐MFT的事故分析[J].電站系統(tǒng)工程，2016（4）：79-80.

[4] 岳建華.火力發(fā)電廠熱控直流電源配置方案研究[J].中國電力，2015，48（10）：48-53.

[5] 李龍.火力發(fā)電機(jī)組直流系統(tǒng)接地故障分析[J].科學(xué)與信息化，2017（18）：94.endprint