1、上汽ets系統故障分析摘要 本文結合上汽350mw超臨界機組汽輪機危機遮斷系統從安裝、調試、試運行到商業化運行過程中所出現的問題，從多角度進行分析，并提出針對性的改進措施來提高ets系統的可靠性。關鍵詞 超臨界機組；危機遮斷系統；案例分析中圖分類號u46 文獻標識碼a 文章編號1674-6708（2012）81-0089-021 概述大唐林州熱電2350mw機組汽輪機危急遮斷系統是由上海汽輪機廠配供， ets裝置包括一個控制柜內部邏輯采用施耐德的可編程控制器實現，取代了傳統的繼電器邏輯。并且中央處理器采取雙可編程序控制器（plc）方式。系統配備獨立的數字量輸出和數字量輸入模件。組成主要有：潤滑

2、油壓低、凝汽器真空低.eh油壓低、汽輪機超速、軸向位移大并設置有多路遙控遮斷接口用來接收鍋爐跳閘、振動大跳閘、deh打閘以及運行人員手動跳閘等信號。系統監視汽輪機重要運行參數，當參數超限并滿足跳閘邏輯時系統迅速關閉汽輪機各進汽閥并協同dcs系統關閉各段抽汽逆止閥，實現緊急停機防止發生重大事故。理想的保護系統運行時不應發生誤動、據動的情況。ets由多環節構成且任何系統的可靠性都不可能達到百分之百的可靠。下面以上汽350mw超臨界機組為例來分析如何在現有基礎上來提高系統的可靠性。設備出現的問題機組試運整組啟動時凝汽器真空達到-85kpa，而ets系統真空開關定值根據上汽廠提供數據為整定為-74kp

3、a，真空低信號lv1、lv2、lv3、lv4未消失導致掛閘失敗。#2機組在ets系統第一次傳動實驗中發現，潤滑油母管壓力1.1mpa但ets系統上的4只壓力開關都沒有檢測到油壓正常的信號（定值0.06mpa）。機組運行期間發現ets系統一只抗燃油壓力開關接頭滲油情況嚴重，在做措施準備將該開關隔離時發現此開關處的二次門關不嚴，該開關無法隔離。帶著漏點運行待停機時處理。在#1機組通過168小時試運后對系統進行檢查時發現，部分壓力表管在管夾卡扣處出現了磨傷的情況。最嚴重的出現了0.5mm的凹痕。#1機組在運行中無任何征兆情況下，出現“手動打閘”首出信號，機組跳閘。2 針對性的分析與研究圖11）上汽的

4、ets系統在潤滑油、抗燃油、真空的保護設計上每項采用4只壓力開關，以潤滑油壓低保護為例：（63-1/lbo、63-3/lbo、63-2/lbo、63-4/lbo）監視汽輪機潤滑油壓力，系統壓力大于整定值0.06mpa時開關接通。保護邏輯圖見圖1所示。邏輯設計通道一中的1、3開關為“或”，通道二中的2、4開關為“或”實現保護的可靠性了。兩通道在相“與”這樣可以防止誤動。2）廠家提供的試驗組件原理圖（見圖2）對取樣管路的分析。該組件提供了潤滑油低保護的單通道在線實驗功能。定期檢查保護回路中一次元件及回路的可靠性，防止拒動現象的發生。從這張圖上來分析監測汽機潤滑油的4只壓力開關使用一根取壓管與1瓦進

5、油母管相連接。其中設置了一次閥1只，各壓力開關進油二次閥1只。（1）上汽設計的抗燃油、真空、潤滑油的取樣采用1根取樣管和實驗塊相連。#1機組曾因真空信號導致掛閘失敗經檢查取樣管和實驗塊相連在接頭處發生松動，導致4只真空監測開關失常。冗余信號從取樣點到測量元件的全程，均應相互獨立分開設置。為了提高可靠性，潤滑油壓低試驗塊改為兩根取壓管。潤滑油壓力測點須選擇在油路末斷壓力較低處，禁止選擇在注油器出口處，以防止末端壓力低而取樣點處仍未達到保護動作值而造成保護拒動的事故發生m。其中一路潤滑油壓取自汽輪機機頭處潤滑油母管，供通道1使用；另一路潤滑油壓取自汽輪機4號瓦處潤滑油母管，供通道2使用。 對凝汽器

6、真空低和eh油壓低試驗塊應相同的改進，采用兩根獨取壓管。當試驗塊的一根取壓管發生泄漏，該取壓管內壓力下降，而另一根取壓管內壓力不會受到影響，因此只有連接在發生泄漏的取壓管上的兩只壓力開關動作，ets系統遮斷電磁閥單通道動作，不會引起跳機。維護人員有足夠的時間去隔離泄漏的取壓管，消除漏點；（2）在基建施工中機組的潤滑油取樣管焊接過程中因工藝問題導致取樣管堵死，試驗中發現4只開關均監測不到油壓。根據dl/t5210.4-2009的要求，管路對口其同徑管無錯口、異徑管內徑差小于等于1mm，焊接符合dl/t5210.7的規定。測量真空的管路敷設爬坡度根據dl/t5210.7的要求應大于1%，防止出現積

7、水的管路彎曲，無縫鋼管儀表管支架間距水平段1.21.5m、垂直段1.5m2.0m。碳鋼支架與不銹鋼管路固定結合處應墊襯不銹鋼皮防止管路滲碳，在振動較大的部位設置橡膠墊防止管夾對管路的磨損防止表管損傷。（3）對接頭處墊片材質選用的要求，由于抗燃油的特殊化學性質在抗燃油系統上選用聚四氟乙烯，潤滑油上應避免使用天然橡膠和普通橡膠。選用的墊片材質不得與被測介質起化學反應。在管路安裝結束之后進行管路及閥門嚴密性試驗。油管路及真空管路嚴密性實驗，用0.1mpa0.15mpa（表壓）壓縮空氣進行試驗，15min內壓力降低值不應大于實驗壓力的3%；3）上汽ets邏輯中各支壓力開關在監測到真空、油壓大于遮斷值后

8、開關接通信號送達plc，在邏輯中取“非”實現對整個系統的監測。壓力開關的接線是否牢靠，沿途的電纜是否可靠，機柜的接線安排是否科學合理都影響了系統的可靠性。原開關儀表架掛靠在前軸承箱側面，長期的振動會對接線產生影響，后期將儀表架改離前箱。對機柜側的電纜布線、接線應設置合理的備用長度，端子排處做“u”型彎防止端子吃力。對電纜備用芯進行標號并作可靠接地。4）在檢查ets硬接線保護回路時發現操作臺面板事故保護按鈕接線存在缺陷。兩個按鈕常閉觸點并聯后負載110vdc直流向ast電磁閥供電。原理圖（見圖3）經檢查發現實際接線原理圖（見圖4）有不同之處，存在安全隱患。兩只停機按鈕分別控制4只ast電磁閥，其

9、中a鈕控制ast1ast3，b鈕控制ast2ast4，按照汽輪機危機保安油系統示意圖分析，任何一組電磁閥失電打開是不會造成停機，但實際運行中檢查中間流路油壓發現ast電磁閥存在漏流情況。這就造成當一組電磁閥失電時會導致機組打閘。這種接線設計是不科學、不合理的。上面詮釋了停機按鈕的常閉觸點接線原理，其常兩按鈕常開觸點應為串聯送出至ets系統plc邏輯停機回路。故障發生后檢查發現其按鈕常開觸點不僅接有至plc的信號，還有dcs系統soe（事故掃描）卡件的信號。其兩個設備正常運行時查詢電壓是不同的：plc為24vdc；soe為48vdc。（見圖5）其設計初衷是為了保證dcs能掃描到事故動作情況，但其與送至plc的信號使用同一觸點的做法是錯誤的。正確方案應將兩個信號取自獨立常開觸點，若按鈕僅僅提供一對常開觸點，應更換型號合格的設備。關于設備質量監控方面，重要保護設備的產品合格證和安裝記錄、調試報告、驗收文件、試驗記錄都應完整可查。3 結論危急遮斷系統的可靠性對于保證機組安全運行具有重大意義。其對可靠性主要體現在長期的穩定性與保護動作時的可靠性。