祥云飞龙火电厂机组跳机事故分析

来源：低压电力电缆    发布时间：2024-03-27 16:25:24

  （云南电力技术有限责任公司，云南昆明650217）对汽轮机监测传感器安装及系统维护提出建议，以便于提高同类火电厂机组在安装、调试及稳定运行方面的水平，以防同类事故发关键词：TSI；汽轮机监控保护系统；转速中图分类号：TW333.11文献标识码：文章编号：2095-0802-(2014)12-0030-02TrippingAccidentAnalysisXiangyunFeilongThermalPowerPlantLIJun-dong(YunnanElectricPowerTechnologyCo.,Ltd.,Kunming650217,Yunnan,China)Abstract:disorderlyhaltingunitscausedsimultaneousdisappearanceallrotationalspeedsignalsXiangyunFeilongThermalPowerPlantYunnanProvinceprocessedcomprehensively.Suggestionswereproposedbasedmonitoringsensorwholeplant,installation,debuggingstableoperationsimilarthermalpowerplantunitspreventsimilaraccident.Keywords:TSI；monitoringprotectionsystemturbine；rotationalspeed引言祥云飞龙火电厂汽轮发电机组为武汉汽轮发电机C50-8.83/98型高压单缸、单轴、冲动式、一级可调抽汽凝汽式汽轮机。调节系统采用低压透平油数字电液调节，于200711月调试结束并投入生产运行。机组在正常运行时为单机孤网运行方式，在机组启、停机带负荷运行工况，汽轮发电机组均采用DEH转速控制方式。转速探头采集信号分别送到汽轮机安全监控系统TSI、数字电液调节系统DEH、机头转速表。跳机现象机组于201031日下午13跳机，在跳机后汽轮机在惰走过程中六只转速信号同时消失，在汽轮机惰走完成后，汽轮机盘车过程所示。6只转速探头采集信号分别送到汽轮机安全监控系统TSI、数字电液调节系统DEH、机头转速表。通过SOE系统调取事件记录：发变组保护动作时收稿日期：2014-09-26作者简介：李俊东，1981年生，男，云南泸西人，2004年毕业于华北电力大学信息与计算科学专业，工程师。30事件发生时各转速信号曲线毫秒，主汽门关闭时间是1331秒278毫秒，如图2所示。初步分析热工回路。对机组停机前现象做多元化的分析，造成转速信号消失的原因可能是热工信号系统故障或机械故障，因此分别进行全方位检查分析。先检查电源是否掉过电或跳机时切换过，发现电源正常；检查转速信号线出没出现接地，检查绝缘，检查电缆出没出现破损，松动、接触不良，结果正常；检查探头安装能源研究2014李俊东：祥云飞龙火电厂机组跳机事故分析201发生时SOE信号记录情况是否安装正常，探头有无松动，探头间隙是不是正常，有无对应转速齿轮，机组揭盖检查发现六只探头安装间隙均不正常，间隙过大或过小，应按照mm的安装间隙安装。但安装间隙不正常不会造成六只转速信号同时消失，因为间隙过大或过小只会造成转速信号有偏差并不会同时消失。检查DEH逻辑判断转速跳闸出口并无跳闸出口，根据上述检查结果可排除因为转速消失造成机组跳闸；SOE系统及DCS历史趋势检查。查看机组历史趋势数据和事故追忆系统SOE，根据SOE记录机组于2010月31日下午13点09分31秒000毫秒发变组保护动作信号发出，造成机组ETS打闸，同时主汽门关闭，机组停运，但同时检查到发变组保护动作信号由电气发出，触发条件为主汽门关闭信号，这与SOE记录相冲突。现场进行SOE系统分辨率试验，发现机组SOE件记录紊乱，同时发现DCS系统和电气GPS时间不同步，那么SOE记录机组跳机是由于电气故障的事件记录不能作为机组事故分析的依据；最后检查汽轮机机械方面。根据事件发生时情况做分析，该故障能发生的机械故障只有几率发生在前轴承箱内，故拆开轴承箱进行全方位检查，检查各探头安装的地方均正常，各探头与齿轮间轴向位置对正，不有几率发生事件时情况。为进一步查找事件发生原因，对轴承箱内主油泵进行解体检查，主油泵与汽轮机主轴连接完好，无法单独转动，各部套连接未发现松动，故对主油泵进行复装，在复装过程中发现主油泵联轴器有松动现象，拆汽轮机主轴和主油泵间对轮、揭主油泵检查主轴、齿轮盘。检查发现主油泵联轴器松动，脱开油泵，拆下联轴器，发现联轴器内齿全部严重磨损，外齿多齿磨损造成油泵工作失常，主油泵轴纵向移动，由于内外齿磨损严重，导致主油泵轴脱离主轴，由于主油泵阻力导致主油泵轴不随主轴转动，见图3所示。事故结论综合上述分析检查，机组跳机时情况是，由于主油泵轴与主轴联轴器连接螺栓松动，主油泵轴齿轮与主轴齿轮也相应松动，在长期运行过程中不断碰磨，直至最终主油泵轴与主轴在轴向上错开一定位置，磨主油泵缺陷图损加大造成主油泵轴脱离主轴，主油泵失去动力不打油，造成安全油压低，主汽门关闭，机组跳机。机组发生跳闸后转速信号消失的原因是由于主油泵联轴器松动造成联轴器内、外齿轮松动及磨损，主油泵轴轴向位移过大，使得转速测量齿轮偏离转速探头，造成转速信号消失，在盘车过程中由于主油泵轴在窜动过程中又使测速齿轮回到转速探头测量范围以内，转速信号回到正常状态。而最初过程无法确认机组跳机问题大多是由于热控和电气GPS时间不一致，SOE记录发变组保护动作毫秒，主汽门关闭时间是1331秒278毫秒，造成机组跳机是由于电气故障假象。《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》要求，机械液压型调节系统的汽轮机应有两套就地转速表，有各自独立变送器（传感器），并分别装设在沿转子轴向不同的位置上。本机所有转速信号均装在转子轴向同一位置，存在事故隐患，因此建议在汽轮机或发电机尾部安装转速信号进行监控，防止机组出现机头转速信号故障情况无法监视转速信号造成扩大性事故；b)主油泵轴与汽轮机主轴间具有齿型联轴器或类似联轴器的机组，应按时进行检查联轴器的润滑和磨损情况，其两轴中心标高、左右偏差，应严格按制造厂规定的要求安装；c)电厂应定期对全厂GPS系统及各个对时装置进行对时，同步系统时间，确保记录准确可靠。同时SOE系统作为电厂事故分析的重要依据，电厂应定期对SOE系统来进行测试，完善SOE系统，确保SOE系统的事件记录功能准确可靠；d)汽轮机现场安装的转速及振动等传感器主要部分包括有监测探头、延长电缆和前置器及信号线。现场环境恶劣（高温、油污），中间环节较多，易导致信号异常。为有效减少系统异常发生，建议在 安装或检修后，确保延伸电缆的固定与走向不可能会出现 损伤电缆的可能，信号要远离强磁场和高温区。有延 长线的在接头部分一定要衔接好，并用热缩套管密封 好。安装前置放大器的金属盒应选择在较小振动并便 于检修位置，盒体要可靠接地。 结束语随着电力系统自动化技术的发展，GPS 王鹏飞：工业自动化控制的设备维护技术分析2014 量减少或避免发生就必须严格要求使用中的操作规范，并定时进行适当的养护维修，保证设备的系统性 指标全部符合正常工作的标准。 2.1.2 随机性故障 发生随机性故障则是不具备规律性或必然性的， 即便是在同样的生产环境中采用同样的生产设备，可 能有时不会发生任何故障，有时可能会接二连三地发 生故障。所以，这种类型的设备故障也被称作“软故 障”。因为发生这类故障时其生产条件和生产环境和正 常运作时都是相同的，出现故障的次数很少、随机性 很高，而且完全没有规律性，所以，这类设备故障很 难进行事先预测，因为无法确定具体的诱发原因。比 起系统性故障，随机性故障的分析研究难度明显更高。 一般情况下，随机性设备故障产生会与设备安装 方式、组件排列序列、内部参数设置、组成部件性 能、操作人员能力、维护保养工作有关，甚至有时还 跟生产环境和当地气候有关。 举例来说：由于工作人员工作期间不集中注意力， 导致设备连接用的组件和接插件没有锁定，进而引发 电路板上的元件发生了松动或变形、焊点松脱；由于 发生锈蚀或电刷的问题，导致继电器触点和各类开关 触头接触不当，最后引发软故障。设备所处生产环境 的温度、湿度、气体污染浓度等因素也会引发随机性 故障的发生，所以，被控系统设备必须进行严密的日 常检查维护工作，例如，有些设备要求密封性必须严 格控制，那么在操作过程中就必须排除掉有害粉尘和 气体，避免出现软故障。 出现故障的主要原因工业生产中自控设备的使用并不多，主要是由于 其生产价值有限，设备很复杂，同时操作、安装、 检查、维修都不是很方便，所以，我们主要是针对数控 机床分析故障产生原因。 2.2.1 内部原因导致的故障 数字控制机床本身的问题造成的故障就要从设备内部 结构找原因，与使用环境无关，是系统性设备故障。 数字控制机床发生的故障中大多数都是这类故障，想要找 出原因就要仔细检查该设备的部件、参数、运行状况 等，提出针对性的解决措施，安排维修人员进行维 修。分析故障原因时首先就要确定是内部原因还是外 部原因，找出正确的查找方向。 2.2.2 外部问题造成的故障 设备除了受到自身条件的影响外，还会受到外部 条件的影响导致故障发生。例如：供电电压波动过大 或相电压分配不平衡、工作环境温度、湿度过高、信 息干扰及振动等。除了环境因素，还有人为因素，工 作人员的操作失误也会引发设备故障。 工业自动化控制设备的维修技术维修工作的进行可以在生产工作前进行预防维 修，技术人员从预防故障发生的角度定下针对机械设 备的必要维修活动，具体的操作包括：修东西的人根据