论文部分内容阅读
摘 要： 上海电气生产的EH油系统在上海汽轮机厂1000MW汽轮机应用中曾多次发生故障（特别是在机组投产初期），并导致机组异常跳闸。本文通过对与海丰电厂相同类型机组EH油系统的故障分析，提出相关防范措施，以确保机组的安全稳定运行。
关键词： 1000MW；上海电气；EH油；故障
一、引言
广东沿海某新建电厂采用上海汽轮机厂生产的，型号为N1000-27/600/600，型式是超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机，EH油系统为上海电气配套的调节保安系统。
此种搭配方式在目前国内使用上汽1000MW汽轮机的电厂较为常见，例如PQ电厂、PH电厂均采用此种搭配方式。
二、事故发生背景情况
使用上汽生产的EH油系统的百万机组，在投产初期有发生过因EH油系统故障而导致机组跳闸的事件，并且常伴随着EH油压力波动，严重影响机组的安全稳定运行。PH电厂1号机组于2010年中投产，2010年10月13日因EH油系统故障导致中压调门波动，导致机组跳闸；2011年5月26日因2号高压主汽门油动机EH油供油管路法兰O形圈破损大量漏油，导致1号机紧急停机。PQ电厂3号机组于2012年底投产，2013年8月2日因EH油压低导致机组跳闸；4号机组于2013年中投产，2013年8月15日因EH油压低导致机组跳闸。
三、事故发生经过
PQ电厂2013年8月2日3号机组跳闸的经过为：18：18：20，3A主机EH油泵电流较之前有所上涨，机组负荷突增30MW，同时光字牌出现一次调频动作报警；18：18：45，EH系统参数趋于稳定；18：18：55，汽轮机高调开始波动，3A主机EH油泵电流再次缓慢上升，且EH油母管油压开始下降，机组负荷在940MW～1063MW之间波动；18：19：10，EH 油母管油压下降至14.2MPa后手动启动3B主机EH油泵，EH油母管油压上回升至14.9MPa，7秒后3B主机EH油泵跳闸，且抢起不成功；18：20：08，3号机因EH油母管油压低于10.5MPa而保护动作，机组跳闸。
PQ电厂2013年8月15日4号机组跳闸的经过为：17：57：00，4A主机EH油泵联轴器缓冲垫更换工作票终结后，启动4A主机EH油泵，泵出口压力19.6MPa，电机电流17.2A，EH油系统压力无变化；18：01：00，重新启动4A主机EH油泵，调整泵出口压力至15.7MPa，电机电流18A；18：07：01，停运4B主机EH油泵，并且投联锁备用；18：20：36，4A主機EH油泵跳闸，4B主机EH油泵联启；18：21：15，4B主机EH油泵出口压力由16MPa瞬间降至3MPa，4A主机EH油泵联启，出口压力由0上升至2MPa；18：21：20， 4号机因EH油母管油压低而保护动作，机组跳闸。
四、事故原因分析
2013年8月2日PQ电厂3号机组跳机的主要原因为DCS采用的是双VP卡冗余配置，VP卡之间的同步通讯需要经由DPU。事故发生前，机组调门因一次调频而动作频繁，VP卡之间的通讯占用DPU大量的运算时间，导致系统反应变慢，输出滞后，最终导致调门震荡，引起EH油压持续下降。EH 油压降低后备用3B主机EH油泵联启，由于EH油流量增大，3B主机EH油泵启动后额定电流持续6S未返回，导致3B主机EH油泵事故跳闸，无法维持EH油压稳定，最终致机组跳闸。2013年8月15日PQ电厂4号机组跳机后，检修对4A、4B主机EH油泵解体检修发现两台主机EH油泵泵体固定螺栓均脱落，泵体与电机基本脱落，导致4A、4B主机EH油泵不起压，最终致4号机因EH油压低而跳闸。除此之外，PH电厂在2013年10月16日1号机组跳闸后对汽轮机调门油动机EH油管路以及油动机结构进行了检查，在EH油质化验合格的请况下，油动机内发现了较明显的固体杂质。
五、问题解决方案
第一、由于汽轮机调节阀阀芯间隙很小，若EH油中的杂质微粒随油进入调压阀，将阻塞间隙，造成调节阀卡涩，因此对于EH油油质要求特别高。所以在调试期间EH油的滤油工作应该尽可能的提前进行，增加EH油的滤油时间。对于调试期间现场环境较为恶劣，细微粉尘较多可能会污染EH油的实际情况，可以考虑搭建临时的独立空间，为EH油滤油工作提供一个相对好的环境。为提高EH油的油质，还应该提前增加EH油的在线滤油装置，PH电厂和PQ电厂在增加EH油的在线滤油装置后EH油压波动的问题有了明显好转。
第二、EH油油箱底部采用稍微倾斜的设计或者EH油油箱基座采用稍微倾斜的设计方式，EH油泵的取油口布置在倾斜侧的上方，使EH油在运行过程的产生的杂志可以沉积在EH油箱底部的最低位置，最大程度的避免较大的固体颗粒杂志在EH系统中循环。防止汽轮机调节阀油动机因固体颗粒物堵塞而导致故障。
第三、由于汽轮机调节阀油动机直接安装在蒸汽阀门座上，没有冷却装置，其局部工作温度远远高于EH的抗劣化温度。O形圈的耐高温能力较弱，长期处于高温环境中会造成O形圈的损坏，导致渗漏，并脆化产生“炭黑”小颗粒，卡涩油动机，阻塞伺服阀，所以平常运行时应该多注意对O形圈的检查。
第四、上海电气的EH油系统采用内置式的EH油泵，正常运行时无法对EH油泵本体以及联轴器进行检查，导致不能将EH油泵的缺陷发现于萌芽状态并及早的进行处理。PQ电厂和PH电厂均多次出现过EH油泵损坏不出力的情况。据了解目前PQ电厂配有4台备用EH油泵，即使有如此多台备用泵，还不能保证EH油系统的安全稳定运行。针对这种情况，建议将EH油泵改为外置式的设计，以便于正常运行时的检查，及时发现缺陷并及早处理
第五、当正常运行中因为一次调频动作而引起汽轮机调门波动时，及时退出一次调频，防止调门震荡而引起EH油压的下降。
第六、要求調试单位在调试期间对EH油系统的调试进行严格的把关，以最高的标准对EH油系统进行调试工作。■
关键词： 1000MW；上海电气；EH油；故障
一、引言
广东沿海某新建电厂采用上海汽轮机厂生产的，型号为N1000-27/600/600，型式是超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机，EH油系统为上海电气配套的调节保安系统。
此种搭配方式在目前国内使用上汽1000MW汽轮机的电厂较为常见，例如PQ电厂、PH电厂均采用此种搭配方式。
二、事故发生背景情况
使用上汽生产的EH油系统的百万机组，在投产初期有发生过因EH油系统故障而导致机组跳闸的事件，并且常伴随着EH油压力波动，严重影响机组的安全稳定运行。PH电厂1号机组于2010年中投产，2010年10月13日因EH油系统故障导致中压调门波动，导致机组跳闸；2011年5月26日因2号高压主汽门油动机EH油供油管路法兰O形圈破损大量漏油，导致1号机紧急停机。PQ电厂3号机组于2012年底投产，2013年8月2日因EH油压低导致机组跳闸；4号机组于2013年中投产，2013年8月15日因EH油压低导致机组跳闸。
三、事故发生经过
PQ电厂2013年8月2日3号机组跳闸的经过为：18：18：20，3A主机EH油泵电流较之前有所上涨，机组负荷突增30MW，同时光字牌出现一次调频动作报警；18：18：45，EH系统参数趋于稳定；18：18：55，汽轮机高调开始波动，3A主机EH油泵电流再次缓慢上升，且EH油母管油压开始下降，机组负荷在940MW～1063MW之间波动；18：19：10，EH 油母管油压下降至14.2MPa后手动启动3B主机EH油泵，EH油母管油压上回升至14.9MPa，7秒后3B主机EH油泵跳闸，且抢起不成功；18：20：08，3号机因EH油母管油压低于10.5MPa而保护动作，机组跳闸。
PQ电厂2013年8月15日4号机组跳闸的经过为：17：57：00，4A主机EH油泵联轴器缓冲垫更换工作票终结后，启动4A主机EH油泵，泵出口压力19.6MPa，电机电流17.2A，EH油系统压力无变化；18：01：00，重新启动4A主机EH油泵，调整泵出口压力至15.7MPa，电机电流18A；18：07：01，停运4B主机EH油泵，并且投联锁备用；18：20：36，4A主機EH油泵跳闸，4B主机EH油泵联启；18：21：15，4B主机EH油泵出口压力由16MPa瞬间降至3MPa，4A主机EH油泵联启，出口压力由0上升至2MPa；18：21：20， 4号机因EH油母管油压低而保护动作，机组跳闸。
四、事故原因分析
2013年8月2日PQ电厂3号机组跳机的主要原因为DCS采用的是双VP卡冗余配置，VP卡之间的同步通讯需要经由DPU。事故发生前，机组调门因一次调频而动作频繁，VP卡之间的通讯占用DPU大量的运算时间，导致系统反应变慢，输出滞后，最终导致调门震荡，引起EH油压持续下降。EH 油压降低后备用3B主机EH油泵联启，由于EH油流量增大，3B主机EH油泵启动后额定电流持续6S未返回，导致3B主机EH油泵事故跳闸，无法维持EH油压稳定，最终致机组跳闸。2013年8月15日PQ电厂4号机组跳机后，检修对4A、4B主机EH油泵解体检修发现两台主机EH油泵泵体固定螺栓均脱落，泵体与电机基本脱落，导致4A、4B主机EH油泵不起压，最终致4号机因EH油压低而跳闸。除此之外，PH电厂在2013年10月16日1号机组跳闸后对汽轮机调门油动机EH油管路以及油动机结构进行了检查，在EH油质化验合格的请况下，油动机内发现了较明显的固体杂质。
五、问题解决方案
第一、由于汽轮机调节阀阀芯间隙很小，若EH油中的杂质微粒随油进入调压阀，将阻塞间隙，造成调节阀卡涩，因此对于EH油油质要求特别高。所以在调试期间EH油的滤油工作应该尽可能的提前进行，增加EH油的滤油时间。对于调试期间现场环境较为恶劣，细微粉尘较多可能会污染EH油的实际情况，可以考虑搭建临时的独立空间，为EH油滤油工作提供一个相对好的环境。为提高EH油的油质，还应该提前增加EH油的在线滤油装置，PH电厂和PQ电厂在增加EH油的在线滤油装置后EH油压波动的问题有了明显好转。
第二、EH油油箱底部采用稍微倾斜的设计或者EH油油箱基座采用稍微倾斜的设计方式，EH油泵的取油口布置在倾斜侧的上方，使EH油在运行过程的产生的杂志可以沉积在EH油箱底部的最低位置，最大程度的避免较大的固体颗粒杂志在EH系统中循环。防止汽轮机调节阀油动机因固体颗粒物堵塞而导致故障。
第三、由于汽轮机调节阀油动机直接安装在蒸汽阀门座上，没有冷却装置，其局部工作温度远远高于EH的抗劣化温度。O形圈的耐高温能力较弱，长期处于高温环境中会造成O形圈的损坏，导致渗漏，并脆化产生“炭黑”小颗粒，卡涩油动机，阻塞伺服阀，所以平常运行时应该多注意对O形圈的检查。
第四、上海电气的EH油系统采用内置式的EH油泵，正常运行时无法对EH油泵本体以及联轴器进行检查，导致不能将EH油泵的缺陷发现于萌芽状态并及早的进行处理。PQ电厂和PH电厂均多次出现过EH油泵损坏不出力的情况。据了解目前PQ电厂配有4台备用EH油泵，即使有如此多台备用泵，还不能保证EH油系统的安全稳定运行。针对这种情况，建议将EH油泵改为外置式的设计，以便于正常运行时的检查，及时发现缺陷并及早处理
第五、当正常运行中因为一次调频动作而引起汽轮机调门波动时，及时退出一次调频，防止调门震荡而引起EH油压的下降。
第六、要求調试单位在调试期间对EH油系统的调试进行严格的把关，以最高的标准对EH油系统进行调试工作。■