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1、上汽ETS系统故障分析摘要 本文结合上汽350mw超临界机组汽轮机危机遮断系统从安装、调试、试运行到商业化运行过程中所出现的问题，从多角度进行分析，并提出针对性的改进措施来提高ets系统的可靠性。关键词 超临界机组；危机遮断系统；案例分析中图分类号u46 文献标识码a 文章编号1674-6708（2012）81-0089-021 概述大唐林州热电2350mw机组汽轮机危急遮断系统是由上海汽轮机厂配供， ets装置包括一个控制柜内部逻辑采用施耐德的可编程控制器实现，取代了传统的继电器逻辑。并且中央处理器采取双可编程序控制器（plc）方式。系统配备独立的数字量输出和数字量输入模件。组成主要有：润滑
2、油压低、凝汽器真空低.eh油压低、汽轮机超速、轴向位移大并设置有多路遥控遮断接口用来接收锅炉跳闸、振动大跳闸、deh打闸以及运行人员手动跳闸等信号。系统监视汽轮机重要运行参数，当参数超限并满足跳闸逻辑时系统迅速关闭汽轮机各进汽阀并协同dcs系统关闭各段抽汽逆止阀，实现紧急停机防止发生重大事故。理想的保护系统运行时不应发生误动、据动的情况。ets由多环节构成且任何系统的可靠性都不可能达到百分之百的可靠。下面以上汽350mw超临界机组为例来分析如何在现有基础上来提高系统的可靠性。设备出现的问题机组试运整组启动时凝汽器真空达到-85kpa，而ets系统真空开关定值根据上汽厂提供数据为整定为-74kp
3、a，真空低信号lv1、lv2、lv3、lv4未消失导致挂闸失败。#2机组在ets系统第一次传动实验中发现，润滑油母管压力1.1mpa但ets系统上的4只压力开关都没有检测到油压正常的信号（定值0.06mpa）。机组运行期间发现ets系统一只抗燃油压力开关接头渗油情况严重，在做措施准备将该开关隔离时发现此开关处的二次门关不严，该开关无法隔离。带着漏点运行待停机时处理。在#1机组通过168小时试运后对系统进行检查时发现，部分压力表管在管夹卡扣处出现了磨伤的情况。最严重的出现了0.5mm的凹痕。#1机组在运行中无任何征兆情况下，出现“手动打闸”首出信号，机组跳闸。2 针对性的分析与研究图11）上汽的
4、ets系统在润滑油、抗燃油、真空的保护设计上每项采用4只压力开关，以润滑油压低保护为例：（63-1/lbo、63-3/lbo、63-2/lbo、63-4/lbo）监视汽轮机润滑油压力，系统压力大于整定值0.06mpa时开关接通。保护逻辑图见图1所示。逻辑设计通道一中的1、3开关为“或”，通道二中的2、4开关为“或”实现保护的可靠性了。两通道在相“与”这样可以防止误动。2）厂家提供的试验组件原理图（见图2）对取样管路的分析。该组件提供了润滑油低保护的单通道在线实验功能。定期检查保护回路中一次元件及回路的可靠性，防止拒动现象的发生。从这张图上来分析监测汽机润滑油的4只压力开关使用一根取压管与1瓦进
5、油母管相连接。其中设置了一次阀1只，各压力开关进油二次阀1只。（1）上汽设计的抗燃油、真空、润滑油的取样采用1根取样管和实验块相连。#1机组曾因真空信号导致挂闸失败经检查取样管和实验块相连在接头处发生松动，导致4只真空监测开关失常。冗余信号从取样点到测量元件的全程，均应相互独立分开设置。为了提高可靠性，润滑油压低试验块改为两根取压管。润滑油压力测点须选择在油路末断压力较低处，禁止选择在注油器出口处，以防止末端压力低而取样点处仍未达到保护动作值而造成保护拒动的事故发生m。其中一路润滑油压取自汽轮机机头处润滑油母管，供通道1使用；另一路润滑油压取自汽轮机4号瓦处润滑油母管，供通道2使用。 对凝汽器
6、真空低和eh油压低试验块应相同的改进，采用两根独取压管。当试验块的一根取压管发生泄漏，该取压管内压力下降，而另一根取压管内压力不会受到影响，因此只有连接在发生泄漏的取压管上的两只压力开关动作，ets系统遮断电磁阀单通道动作，不会引起跳机。维护人员有足够的时间去隔离泄漏的取压管，消除漏点；（2）在基建施工中机组的润滑油取样管焊接过程中因工艺问题导致取样管堵死，试验中发现4只开关均监测不到油压。根据dl/t5210.4-2009的要求，管路对口其同径管无错口、异径管内径差小于等于1mm，焊接符合dl/t5210.7的规定。测量真空的管路敷设爬坡度根据dl/t5210.7的要求应大于1%，防止出现积
7、水的管路弯曲，无缝钢管仪表管支架间距水平段1.21.5m、垂直段1.5m2.0m。碳钢支架与不锈钢管路固定结合处应垫衬不锈钢皮防止管路渗碳，在振动较大的部位设置橡胶垫防止管夹对管路的磨损防止表管损伤。（3）对接头处垫片材质选用的要求，由于抗燃油的特殊化学性质在抗燃油系统上选用聚四氟乙烯，润滑油上应避免使用天然橡胶和普通橡胶。选用的垫片材质不得与被测介质起化学反应。在管路安装结束之后进行管路及阀门严密性试验。油管路及真空管路严密性实验，用0.1mpa0.15mpa（表压）压缩空气进行试验，15min内压力降低值不应大于实验压力的3%；3）上汽ets逻辑中各支压力开关在监测到真空、油压大于遮断值后
8、开关接通信号送达plc，在逻辑中取“非”实现对整个系统的监测。压力开关的接线是否牢靠，沿途的电缆是否可靠，机柜的接线安排是否科学合理都影响了系统的可靠性。原开关仪表架挂靠在前轴承箱侧面，长期的振动会对接线产生影响，后期将仪表架改离前箱。对机柜侧的电缆布线、接线应设置合理的备用长度，端子排处做“u”型弯防止端子吃力。对电缆备用芯进行标号并作可靠接地。4）在检查ets硬接线保护回路时发现操作台面板事故保护按钮接线存在缺陷。两个按钮常闭触点并联后负载110vdc直流向ast电磁阀供电。原理图（见图3）经检查发现实际接线原理图（见图4）有不同之处，存在安全隐患。两只停机按钮分别控制4只ast电磁阀，其
9、中a钮控制ast1ast3，b钮控制ast2ast4，按照汽轮机危机保安油系统示意图分析，任何一组电磁阀失电打开是不会造成停机，但实际运行中检查中间流路油压发现ast电磁阀存在漏流情况。这就造成当一组电磁阀失电时会导致机组打闸。这种接线设计是不科学、不合理的。上面诠释了停机按钮的常闭触点接线原理，其常两按钮常开触点应为串联送出至ets系统plc逻辑停机回路。故障发生后检查发现其按钮常开触点不仅接有至plc的信号，还有dcs系统soe（事故扫描）卡件的信号。其两个设备正常运行时查询电压是不同的：plc为24vdc；soe为48vdc。（见图5）其设计初衷是为了保证dcs能扫描到事故动作情况，但其
10、与送至plc的信号使用同一触点的做法是错误的。正确方案应将两个信号取自独立常开触点，若按钮仅仅提供一对常开触点，应更换型号合格的设备。关于设备质量监控方面，重要保护设备的产品合格证和安装记录、调试报告、验收文件、试验记录都应完整可查。3 结论危急遮断系统的可靠性对于保证机组安全运行具有重大意义。其对可靠性主要体现在长期的稳定性与保护动作时的可靠性。本文从实际案例入手从热控系统的可靠性配置原则出发对设计、施工、主观防控进行分析提出的改进防范控制措施。参考文献1电力建设施工质量验收及评价规程第4部分：热工仪表及控制装置m.中国电力出版社，2009：122.2火电厂热控系统可靠性配置与事故预控m.中国电力出版社2010.3上海汽轮机ets系统说明书.
