1、25MW 汽轮机组保护系统可靠性分析(1)汽轮机保护系统是汽轮机的一个重要组成部分，它对汽轮机组的安全运行影响很大，任何误动或拒动都将导致严重后果。我厂 1 号机就曾发生一起磁力断路油门卡滞保护不能复归、四起因保护误动、一起因电磁阀误动、二抽止回阀杆折断而超速的故障，从所发生的故障和影响看，虽然非计划停运时间较短，但已严重威胁了机组的安全运行。因此，尽快消除保护系统缺陷，对原汽轮机保护系统进行部分更新、改造和完善是十分必要的。在对 1999 年以来影响 1 号机热工保护系统可靠性的因素进行归纳分析的基础上，按照汽轮机热工保护改造要根据“保护系统必须最大限度地消除可能出现的误动作和完全消除可能出
2、现的拒动作”的原则，结合公司实际情况，提高每一路保护信号的检测、保护回路及执行机构的可靠性，进而保证整个保护系统的可靠，达到消除保护缺陷，保证机组运行安全的目的。在上述原则的指导下，提出了改进方案，经过反复论证，从投资、现场条件、可靠性等多方面综合考虑，形成了比较稳妥的设计，并于 XX 年 8 月在 1 号机组大修期间实施。2 汽轮机保护系统故障回顾我厂 2 台 25MW 汽轮发电机组系长江动力集团公司武汉汽轮发电机厂设计制造，型号为 C2535/3，汽轮机用油为 30 号防透平油，控制系统为全液压调节系统，保安系统操作箱内装有磁力断路油门、超速限制电磁阀等保护机组安全的关键部件。近两年来，汽
3、轮机保护系统曾发生过几次较典型的故障。保护执行机构拒动 1999 年 12 月 24 日 17 时 05 分 1 号机自动主汽门、调速汽门、旋转隔板突然关闭，负荷降至零，锅炉安全门动作。事故前 1、2 号机带抽汽并列运行。事故发生后检查保护继电器时，电超速保护中间继电器（6ZJ）动作（3360r/min） ，转速表记忆最高转速达3526r/min，经分析认为是 1 号机二抽止回阀没有全关，2号机抽汽倒流引起。事故后检查电磁滑阀没有复位。后经现场拆验清洗电磁阀，暂时消除了卡滞，20 时 45 分 1 号机并列。在后来小修抽汽阀解体检查中发现阀杆断裂，执行机构拒动，止回阀没有全关。磁力断路油门卡滞
4、 XX 年 2 月 5 日 17 时 16 分因磁力断路油门误动停机，只是因为采取了预防超速的临时措施（故障后快速关闭抽汽齿轮阀门，再手拉油开关与系统解列） ，机组才没有再次超速。事故后检查热工、电气保护继电器没有动作，磁力断路油门没有复位，判断与上次事故原因相同。由于有上次的经验，本次事故处理顺利，19 时33 分机组并列。经分析磁力断路油门卡滞的原因认为是由于电磁阀机械和液压部分引起的。保护继电器误动XX 年 2 月 20 日 8 时 50 分 1 号机因低油压保护动作（8ZJ 继电器接点闭合）而停机。停机后进行了低油压保护传动试验动作正常，于 10 时 55 分并列；14 时 22 分电
5、动油泵自启动（12ZJ 接点闭合） ，为保证机组安全运行，把低油压保护退出。经分析此次停机事故原因是压力控制器性能差，抗振能力弱，因振动引起误动造成的停机。XX 年 3 月 12 日 16 时 42 分 1 号机停机，停机后未见异常，于 17 时 53 分并列。事后分析有可能是停机继电器35ZJ 误动引起。但因 35ZJ 不带自保持，深层次原因有待进一步分析。XX 年 3 月 17 日 12 时 08 分 1 号机停机，停机后也未见异常，于 12 时 39 分并列。本次事故后加装了 36ZJ 用以监视 35ZJ 动作，加装了 3ZJ 自锁装置以监视发电机主保护动作。XX 年 4 月 37 日
6、1 号机小修，进行了热工保护系统传动，并更换了磁力断路油门。XX 年 5 月 6 日 20 时 31 分 1 号机因轴向位移保护动作（9ZJ 继电器接点闭合）而停机。21 时 03 分并列。这次停机也是热工保护误动引起的。分析动作原因认为是保护装置元件抗干扰能力差，受外界干扰（振动、电压波动等）误动等原因。以上六次事故具体情节虽不尽相同，但不外乎保护执行机构拒动、电磁阀卡滞、热工保护继电器误动等原因。3 影响保护系统可靠性的因素分析磁力断路油门电磁阀卡滞电磁阀的机械部分在 1999 年 10 月的小修启动试验中，曾发生磁力断路油门电磁阀卡滞现象。即热工保护动作后，按动保护复归按钮，自动主汽门、
7、调速汽门打不开，滑阀不能复位。后经拆验清洗滑阀后，按标准进行组装，电磁阀动作正常。12 月 24 日事故后，又出现同样情况。分析是弹簧失效、预紧力不足，弹簧端面不平整及组装电磁阀时各螺栓紧力不均匀造成的动静间隙不均等机械原因引起的滑阀卡滞。电磁阀的液压部分 1999 年大修后没有进行可靠的油循环，就进行电磁阀传动试验，造成油中机械颗粒杂质进入滑阀与套筒（壳体）的间隙内，引起滑阀卡滞。设计考虑不周公司汽轮机热工保护在系统设计、保护信号的选用、检测仪表的安装位置及保护用继电器等方面均不同程度地存在一些问题，影响了系统的可靠性。原热工保护系统设计中，润滑油压过低保护仅由一个压力控制器采用“一取一”方
8、式，且动作于停机，可靠性差。真空过低保护采用二次表接点带保护的方式，也动作于停机，可靠性差。1 号机的润滑油压检测信号各压力控制器均安装在振动较大的地点，易发生误动作。产品质量不良保护用的 45 个中间继电器，所有接点外露，易受灰尘污染，出现拒动。接点间隙较小，有振动时，可能出现误动。导线与继电器直接焊接，继电器无法拆下校验，是整个保护系统最大的缺陷之一。摘要：根据“保护系统必须最大限度地消除可能出现的误动作和完全消除可能出现的拒动作“的原则，从解决磁力断路油门卡滞保护不能复归事故出发，结合电厂实际情况，分析影响汽轮机保护系统可靠性的因素，提出了具体的改进措施，并付诸实施。关键词：汽轮机保护系
9、统可靠性分析4 提高保护系统可靠性的改进措施针对以上问题，我厂组织了几次研究论证一致认为，完善和提高保护系统的可靠性、稳定性是实现机组安全稳定运行的保障。提出了充分利用现有设备淘汰所有不可靠继电器，进行检测信号及继电器可靠性改造。提高磁力断路油门电磁阀动作的可靠性加强油系统管理和监督要定期化验油质，进行油液磨屑颗粒度检测，同时加强油液进货渠道管理，补油时要采用专用滤油机。大修期间必须对油系统进行彻底清洁，清除油泥和其他沉积物，机组启动前应首先进行大流量油循环，直到油质合格后再进行热工试验。运行中应坚持每二值滤油制度，滤出油中水分和杂质；保证油系统排油烟机和滤油器工作正常，加强运行中汽封压力的调整，减少轴封漏汽。（作者：3COME 未知本文来源于爬虫自动抓取，如有侵犯权益请联系 service立即删除）
