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【摘 要】根据改造项目要求将机械超速保护装置改为独立电超速，改造完成后DOPS电磁阀线圈连续出现两次故障，本文针对此问题，从文产品参数、运行环境、维修情况、设备质量等方面对电磁阀线圈故障的原因进行分析和探讨，并提出相应的应对措施。
【关键词】独立电超速保护;电磁阀;线圈电阻值
引言
早期的大型汽轮机都设置了一套机械超速保护系统，但随着电子时代的发展成熟，以及考虑到机械超速对汽轮机叶片有损伤，目前的主流设计已将机械超速保护装置改为独立电超速保护系统。根据技改要求取消危急遮断器、打闸装置等机械设备，新增加独立电超速装置：包括转速探头、电超速保护机柜、DOPS电磁阀组、手动滑阀及相关油路。
1独立电超速装置DOPS电磁阀组的组成结构和功能
DOPS电磁阀组是独立电超速保护装置的最重要部分，主要包含4个电磁阀，4个插装阀，2个压力表，2个压力开关，电超速保护模块底座和管路。
独立电超速DOPS电磁阀组与原电超速AST跳机保护电磁阀组功能一致但相互独立，用于在汽轮机转速超过109%（3270转）时，触发停机信号控制DOPS电磁阀组失电打开，使AST母管油经无压回油管路排至EH油箱，AST母管卸压，使主汽门、主调门、再热主汽门和再热调门关闭，汽轮机停机。
2DOPS电磁阀线圈故障问题描述
按照实施计划开展2号机组机械超速改独立电超速技改，技改完成后不久在1个月内出现两次电磁阀故障烧坏缺陷。第一次DOPS-3号电磁阀线圈烧坏（开路），检查电磁阀外观完好但线圈电阻无穷大。第二次DOPS-2号电磁阀线圈烧坏，检查发现线圈上航空插头熔断烧毁，更换备件电磁阀线圈后设备恢复正常。
3DOPS电磁阀故障排查及分析
经分析，DOPS电磁阀线圈烧坏的故障原因主要有工作环境、电磁阀线圈、电磁阀电源等。
3.1电磁阀线圈故障原因排查
（1）工作环境问题，电磁阀电源不稳定或环境恶劣，检查电磁阀电源范围为110VDC±10%，满足要求，电磁阀工作区域温度30-40℃之间，温湿度满足要求，调研其他电厂使用同型号的电磁阀工作环境相同，但未发生故障。
（2）电磁阀线圈接地问题，现场检查发现电磁阀线圈接地保护线未连接。根据厂家提供的电磁阀参数样本说明，此型号电磁阀的电气连接方式为3极（2+PE），PE接地线为外壳保护地，防止设备漏电和屏蔽电磁干扰功能。调研其他电厂也有未接保护地线，设备运行正常。
（3）电磁阀散热不畅，电磁阀长时间在无油情况下常带电，电磁阀阀体无法通过油路散热，导致阀体温度较高，电磁阀线圈烧坏。通过查看电磁阀说明书，电磁阀的占空比为100%，说明可以长期保持带电;为了排除此故障，我们将其他电磁阀进行拷机测试，通过长时间无油带电测试，未发现电磁阀有烧坏问题，而且测试在无油情况下电磁阀阀体温度未明显升高。
（4）电磁阀线圈工作电流过大，电磁阀工作电流超过额定电流，电磁阀发热导致烧坏。本次故障的电磁阀（国产）线圈电阻为430Ω，更换上去新的电磁阀（德国）线圈电阻为511Ω，测量电磁阀工作电压为113VDC，计算故障电磁阀实际工作电流大于额定电流0.25A，长时间发热导致烧坏。
（5）电磁阀线圈制造质量问题，本次哈汽厂家提供的电磁阀虽然是德国品牌（力士乐Rexroth），但制造厂为国内，对比国内电磁阀和德国进口电磁阀发现，型号一致，但国内电磁阀线圈电阻值偏低;通过测量更换下来未烧坏的国产电磁阀线圈R3壳（PE地线插针与线圈外壳）电阻值变为无穷大，说明都已断路，有烧坏故障趋势。调研其他电厂使用此型号的电磁阀都为纯德国制造，且此次电磁阀烧坏严重（插头烧断），因此产品质量缺陷的可能性很大。多组数据对比国产电磁阀与德国产电磁阀线圈电阻普遍偏小，电阻值低14%，见下表。
虽然制造厂家未能提供电磁阀线圈电阻值标准范围。但设计厂家通过大量数据调查发现进口电磁阀电阻值为508±5Ω，判断此批次的国产电磁阀线圈存在制造质量问题。
4结论和优化措施
通过以上原因分析和排查，以及厂家给出的分析报告，确定此批次国产电磁阀电阻值偏低，存在质量缺陷，针对此次问题后续处理措施如下：
（1）将DOPS电磁阀组中的4个电磁阀线圈全部更换成德国进口电磁阀线圈。由于更换阀体需要停机，经厂家试验验证和评估，电磁阀阀体无质量问题，可以待大/小修期间更换阀体。
（2）为了保证核安全，后续对进口电磁阀的产地做严格要求，重要的进口设备如产自国内必须做国产替代论证，以保障电磁阀质量;在验收时需要厂家提供制造商授权证明和制造质量文件，同时给出同类电厂使用业绩说明。
（3）后续技改方案优化。①在电磁阀航空插头接线时，按照电磁阀使用说明，增加接地线。②将1、3和2、4号接线在端子排上分开接线，同时将1、3和2、4号电磁阀罩子拆分安装，实体隔离，优化保护罩的散热功能。③重新布置DOPS装置与手动滑阀的位置，防止在检修时产生干涉，优化1、3号电磁阀的检修空间。
结束语
随着国内核电技术的发展，核电设备国产化是一个大趋势，国产化将大大减低核电设备采購成本和采购周期，但同时需要严格把关设备质量，已保障核安全。通过此次事件可以看出，核电国产化道路依然任重道远。
作者简介：
1.李斌，工程师，现从事核电厂常规岛控制系统、全厂数字化控制系统等设备管理工作
2.冯灯，工程师，现从事核电厂常规岛控制系统、全厂数字化控制系统等仪控运维工作
3.陈蒙蒙，工程师，现从事核电厂自控系统、全厂数字化控制系统等设备管理工作
（作者单位：海南核电有限公司）
【关键词】独立电超速保护;电磁阀;线圈电阻值
引言
早期的大型汽轮机都设置了一套机械超速保护系统，但随着电子时代的发展成熟，以及考虑到机械超速对汽轮机叶片有损伤，目前的主流设计已将机械超速保护装置改为独立电超速保护系统。根据技改要求取消危急遮断器、打闸装置等机械设备，新增加独立电超速装置：包括转速探头、电超速保护机柜、DOPS电磁阀组、手动滑阀及相关油路。
1独立电超速装置DOPS电磁阀组的组成结构和功能
DOPS电磁阀组是独立电超速保护装置的最重要部分，主要包含4个电磁阀，4个插装阀，2个压力表，2个压力开关，电超速保护模块底座和管路。
独立电超速DOPS电磁阀组与原电超速AST跳机保护电磁阀组功能一致但相互独立，用于在汽轮机转速超过109%（3270转）时，触发停机信号控制DOPS电磁阀组失电打开，使AST母管油经无压回油管路排至EH油箱，AST母管卸压，使主汽门、主调门、再热主汽门和再热调门关闭，汽轮机停机。
2DOPS电磁阀线圈故障问题描述
按照实施计划开展2号机组机械超速改独立电超速技改，技改完成后不久在1个月内出现两次电磁阀故障烧坏缺陷。第一次DOPS-3号电磁阀线圈烧坏（开路），检查电磁阀外观完好但线圈电阻无穷大。第二次DOPS-2号电磁阀线圈烧坏，检查发现线圈上航空插头熔断烧毁，更换备件电磁阀线圈后设备恢复正常。
3DOPS电磁阀故障排查及分析
经分析，DOPS电磁阀线圈烧坏的故障原因主要有工作环境、电磁阀线圈、电磁阀电源等。
3.1电磁阀线圈故障原因排查
（1）工作环境问题，电磁阀电源不稳定或环境恶劣，检查电磁阀电源范围为110VDC±10%，满足要求，电磁阀工作区域温度30-40℃之间，温湿度满足要求，调研其他电厂使用同型号的电磁阀工作环境相同，但未发生故障。
（2）电磁阀线圈接地问题，现场检查发现电磁阀线圈接地保护线未连接。根据厂家提供的电磁阀参数样本说明，此型号电磁阀的电气连接方式为3极（2+PE），PE接地线为外壳保护地，防止设备漏电和屏蔽电磁干扰功能。调研其他电厂也有未接保护地线，设备运行正常。
（3）电磁阀散热不畅，电磁阀长时间在无油情况下常带电，电磁阀阀体无法通过油路散热，导致阀体温度较高，电磁阀线圈烧坏。通过查看电磁阀说明书，电磁阀的占空比为100%，说明可以长期保持带电;为了排除此故障，我们将其他电磁阀进行拷机测试，通过长时间无油带电测试，未发现电磁阀有烧坏问题，而且测试在无油情况下电磁阀阀体温度未明显升高。
（4）电磁阀线圈工作电流过大，电磁阀工作电流超过额定电流，电磁阀发热导致烧坏。本次故障的电磁阀（国产）线圈电阻为430Ω，更换上去新的电磁阀（德国）线圈电阻为511Ω，测量电磁阀工作电压为113VDC，计算故障电磁阀实际工作电流大于额定电流0.25A，长时间发热导致烧坏。
（5）电磁阀线圈制造质量问题，本次哈汽厂家提供的电磁阀虽然是德国品牌（力士乐Rexroth），但制造厂为国内，对比国内电磁阀和德国进口电磁阀发现，型号一致，但国内电磁阀线圈电阻值偏低;通过测量更换下来未烧坏的国产电磁阀线圈R3壳（PE地线插针与线圈外壳）电阻值变为无穷大，说明都已断路，有烧坏故障趋势。调研其他电厂使用此型号的电磁阀都为纯德国制造，且此次电磁阀烧坏严重（插头烧断），因此产品质量缺陷的可能性很大。多组数据对比国产电磁阀与德国产电磁阀线圈电阻普遍偏小，电阻值低14%，见下表。
虽然制造厂家未能提供电磁阀线圈电阻值标准范围。但设计厂家通过大量数据调查发现进口电磁阀电阻值为508±5Ω，判断此批次的国产电磁阀线圈存在制造质量问题。
4结论和优化措施
通过以上原因分析和排查，以及厂家给出的分析报告，确定此批次国产电磁阀电阻值偏低，存在质量缺陷，针对此次问题后续处理措施如下：
（1）将DOPS电磁阀组中的4个电磁阀线圈全部更换成德国进口电磁阀线圈。由于更换阀体需要停机，经厂家试验验证和评估，电磁阀阀体无质量问题，可以待大/小修期间更换阀体。
（2）为了保证核安全，后续对进口电磁阀的产地做严格要求，重要的进口设备如产自国内必须做国产替代论证，以保障电磁阀质量;在验收时需要厂家提供制造商授权证明和制造质量文件，同时给出同类电厂使用业绩说明。
（3）后续技改方案优化。①在电磁阀航空插头接线时，按照电磁阀使用说明，增加接地线。②将1、3和2、4号接线在端子排上分开接线，同时将1、3和2、4号电磁阀罩子拆分安装，实体隔离，优化保护罩的散热功能。③重新布置DOPS装置与手动滑阀的位置，防止在检修时产生干涉，优化1、3号电磁阀的检修空间。
结束语
随着国内核电技术的发展，核电设备国产化是一个大趋势，国产化将大大减低核电设备采購成本和采购周期，但同时需要严格把关设备质量，已保障核安全。通过此次事件可以看出，核电国产化道路依然任重道远。
作者简介：
1.李斌，工程师，现从事核电厂常规岛控制系统、全厂数字化控制系统等设备管理工作
2.冯灯，工程师，现从事核电厂常规岛控制系统、全厂数字化控制系统等仪控运维工作
3.陈蒙蒙，工程师，现从事核电厂自控系统、全厂数字化控制系统等设备管理工作
（作者单位：海南核电有限公司）