導(dǎo)語：汽輪機組系統(tǒng)保護(hù)分析論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

汽輪機保護(hù)系統(tǒng)是汽輪機的一個重要組成部分，它對汽輪機組的安全運行影響很大，任何誤動或拒動都將導(dǎo)致嚴(yán)重后果。我廠1號機就曾發(fā)生一起磁力斷路油門卡滯保護(hù)不能復(fù)歸、四起因保護(hù)誤動、一起因電磁閥誤動、二抽止回閥桿折斷而超速的故障，從所發(fā)生的故障和影響看，雖然非計劃停運時間較短，但已嚴(yán)重威脅了機組的安全運行。因此，盡快消除保護(hù)系統(tǒng)缺陷，對原汽輪機保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行部分更新、改造和完善是十分必要的。在對1999年以來影響1號機熱工保護(hù)系統(tǒng)可靠性的因素進(jìn)行歸納分析的基礎(chǔ)上，按照汽輪機熱工保護(hù)改造要根據(jù)“保護(hù)系統(tǒng)必須最大限度地消除可能出現(xiàn)的誤動作和完全消除可能出現(xiàn)的拒動作”的原則，結(jié)合公司實際情況，提高每一路保護(hù)信號的檢測、保護(hù)回路及執(zhí)行機構(gòu)的可靠性，進(jìn)而保證整個保護(hù)系統(tǒng)的可靠，達(dá)到消除保護(hù)缺陷，保證機組運行安全的目的。在上述原則的指導(dǎo)下，提出了改進(jìn)方案，經(jīng)過反復(fù)論證，從投資、現(xiàn)場條件、可靠性等多方面綜合考慮，形成了比較穩(wěn)妥的設(shè)計，并于2000年8月在1號機組大修期間實施。

2汽輪機保護(hù)系統(tǒng)故障回顧我廠2臺25MW汽輪發(fā)電機組系長江動力集團(tuán)公司武漢汽輪發(fā)電機廠設(shè)計制造，型號為C25—35/3，汽輪機用油為30號防透平油，控制系統(tǒng)為全液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，保安系統(tǒng)操作箱內(nèi)裝有磁力斷路油門、超速限制電磁閥等保護(hù)機組安全的關(guān)鍵部件。近兩年來，汽輪機保護(hù)系統(tǒng)曾發(fā)生過幾次較典型的故障。

2.1保護(hù)執(zhí)行機構(gòu)拒動1999年12月24日17時05分1號機自動主汽門、調(diào)速汽門、旋轉(zhuǎn)隔板突然關(guān)閉，負(fù)荷降至零，鍋爐安全門動作。事故前1、2號機帶抽汽并列運行。事故發(fā)生后檢查保護(hù)繼電器時，電超速保護(hù)中間繼電器（6ZJ）動作（3360r/min），轉(zhuǎn)速表記憶最高轉(zhuǎn)速達(dá)3526r/min，經(jīng)分析認(rèn)為是1號機二抽止回閥沒有全關(guān)，2號機抽汽倒流引起。事故后檢查電磁滑閥沒有復(fù)位。后經(jīng)現(xiàn)場拆驗清洗電磁閥，暫時消除了卡滯，20時45分1號機并列。在后來小修抽汽閥解體檢查中發(fā)現(xiàn)閥桿斷裂，執(zhí)行機構(gòu)拒動，止回閥沒有全關(guān)。

2.2磁力斷路油門卡滯2000年2月5日17時16分因磁力斷路油門誤動停機，只是因為采取了預(yù)防超速的臨時措施（故障后快速關(guān)閉抽汽齒輪閥門，再手拉油開關(guān)與系統(tǒng)解列），機組才沒有再次超速。事故后檢查熱工、電氣保護(hù)繼電器沒有動作，磁力斷路油門沒有復(fù)位，判斷與上次事故原因相同。由于有上次的經(jīng)驗，本次事故處理順利，19時33分機組并列。經(jīng)分析磁力斷路油門卡滯的原因認(rèn)為是由于電磁閥機械和液壓部分引起的。

2.3保護(hù)繼電器誤動

2000年2月20日8時50分1號機因低油壓保護(hù)動作（8ZJ繼電器接點閉合）而停機。停機后進(jìn)行了低油壓保護(hù)傳動試驗動作正常，于10時55分并列；14時22分電動油泵自啟動（12ZJ接點閉合），為保證機組安全運行，把低油壓保護(hù)退出。經(jīng)分析此次停機事故原因是壓力控制器性能差，抗振能力弱，因振動引起誤動造成的停機。

2000年3月12日16時42分1號機停機，停機后未見異常，于17時53分并列。事后分析有可能是停機繼電器35ZJ誤動引起。但因35ZJ不帶自保持，深層次原因有待進(jìn)一步分析。

2000年3月17日12時08分1號機停機，停機后也未見異常，于12時39分并列。本次事故后加裝了36ZJ用以監(jiān)視35ZJ動作，加裝了3ZJ自鎖裝置以監(jiān)視發(fā)電機主保護(hù)動作。

2000年4月3～7日1號機小修，進(jìn)行了熱工保護(hù)系統(tǒng)傳動，并更換了磁力斷路油門。

2000年5月6日20時31分1號機因軸向位移保護(hù)動作（9ZJ繼電器接點閉合）而停機。21時03分并列。這次停機也是熱工保護(hù)誤動引起的。分析動作原因認(rèn)為是保護(hù)裝置元件抗干擾能力差，受外界干擾（振動、電壓波動等）誤動等原因。

以上六次事故具體情節(jié)雖不盡相同，但不外乎保護(hù)執(zhí)行機構(gòu)拒動、電磁閥卡滯、熱工保護(hù)繼電器誤動等原因。

3影響保護(hù)系統(tǒng)可靠性的因素分析

3.1磁力斷路油門電磁閥卡滯

3.1.1電磁閥的機械部分在1999年10月的小修啟動試驗中，曾發(fā)生磁力斷路油門電磁閥卡滯現(xiàn)象。即熱工保護(hù)動作后，按動保護(hù)復(fù)歸按鈕，自動主汽門、調(diào)速汽門打不開，滑閥不能復(fù)位。后經(jīng)拆驗清洗滑閥后，按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行組裝，電磁閥動作正常。12月24日事故后，又出現(xiàn)同樣情況。分析是彈簧失效、預(yù)緊力不足，彈簧端面不平整及組裝電磁閥時各螺栓緊力不均勻造成的動靜間隙不均等機械原因引起的滑閥卡滯。

3.1.2電磁閥的液壓部分1999年大修后沒有進(jìn)行可靠的油循環(huán)，就進(jìn)行電磁閥傳動試驗，造成油中機械顆粒雜質(zhì)進(jìn)入滑閥與套筒（殼體）的間隙內(nèi)，引起滑閥卡滯。

3.2設(shè)計考慮不周公司汽輪機熱工保護(hù)在系統(tǒng)設(shè)計、保護(hù)信號的選用、檢測儀表的安裝位置及保護(hù)用繼電器等方面均不同程度地存在一些問題，影響了系統(tǒng)的可靠性。原熱工保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計中，潤滑油壓過低保護(hù)僅由一個壓力控制器采用“一取一”方式，且動作于停機，可靠性差。真空過低保護(hù)采用二次表接點帶保護(hù)的方式，也動作于停機，可靠性差。1號機的潤滑油壓檢測信號各壓力控制器均安裝在振動較大的地點，易發(fā)生誤動作。

3.3產(chǎn)品質(zhì)量不良保護(hù)用的45個中間繼電器，所有接點外露，易受灰塵污染，出現(xiàn)拒動。接點間隙較小，有振動時，可能出現(xiàn)誤動。導(dǎo)線與繼電器直接焊接，繼電器無法拆下校驗，是整個保護(hù)系統(tǒng)最大的缺陷之一。

摘要：根據(jù)"保護(hù)系統(tǒng)必須最大限度地消除可能出現(xiàn)的誤動作和完全消除可能出現(xiàn)的拒動作"的原則，從解決磁力斷路油門卡滯保護(hù)不能復(fù)歸事故出發(fā)，結(jié)合電廠實際情況，分析影響汽輪機保護(hù)系統(tǒng)可靠性的因素，提出了具體的改進(jìn)措施，并付諸實施。

關(guān)鍵詞：汽輪機保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析

4提高保護(hù)系統(tǒng)可靠性的改進(jìn)措施針對以上問題，我廠組織了幾次研究論證一致認(rèn)為，完善和提高保護(hù)系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性是實現(xiàn)機組安全穩(wěn)定運行的保障。提出了充分利用現(xiàn)有設(shè)備淘汰所有不可靠繼電器，進(jìn)行檢測信號及繼電器可靠性改造。

4.1提高磁力斷路油門電磁閥動作的可靠性

4.1.1加強油系統(tǒng)管理和監(jiān)督

要定期化驗油質(zhì)，進(jìn)行油液磨屑顆粒度檢測，同時加強油液進(jìn)貨渠道管理，補油時要采用專用濾油機。大修期間必須對油系統(tǒng)進(jìn)行徹底清潔，清除油泥和其他沉積物，機組啟動前應(yīng)首先進(jìn)行大流量油循環(huán)，直到油質(zhì)合格后再進(jìn)行熱工試驗。運行中應(yīng)堅持每二值濾油制度，濾出油中水分和雜質(zhì)；保證油系統(tǒng)排油煙機和濾油器工作正常，加強運行中汽封壓力的調(diào)整，減少軸封漏汽。

4.1.2提高裝配質(zhì)量在檢修過程中，每名檢修人員應(yīng)當(dāng)充分了解電磁閥的結(jié)構(gòu)、性能和特點，根據(jù)不同的情況和要求，采取切實可行的檢修措施（如組裝前應(yīng)將保安操縱箱外板及油孔清理干凈；做好滑閥和殼體間的間隙測量；未裝入彈簧時，芯桿及電磁滑閥應(yīng)動作靈活無卡滯；做好彈簧的自由長度測量；組裝時應(yīng)確保螺栓緊力均勻，防止殼體變形）以達(dá)到設(shè)備能夠安全、長久使用的目的。

4.1.3定期進(jìn)行熱工保護(hù)的檢查試驗熱工人員對保護(hù)聯(lián)鎖系統(tǒng)的檢修維護(hù)要規(guī)范化，項目、周期都要明確，定期對系統(tǒng)進(jìn)行檢修、測試、傳動和清理。應(yīng)明確汽機大小修和日常定期維護(hù)試驗項目。在機組冷態(tài)啟動前，必須進(jìn)行保護(hù)聯(lián)鎖試驗，試驗應(yīng)在現(xiàn)場模擬工作條件進(jìn)行傳動，嚴(yán)禁在盤后端子排處進(jìn)行模擬試驗；機組運行中也應(yīng)定期活動電磁閥，避免卡澀。經(jīng)驗表明：認(rèn)真做好熱工保護(hù)聯(lián)鎖試驗是防止電磁閥誤動拒動的必要手段。

4.1.4選用制造精良的器件選擇質(zhì)量保證體系健全的廠家生產(chǎn)的合格的器件，對殼體、滑閥、彈簧等零部件進(jìn)行拆驗、測量，制造公差應(yīng)符合技術(shù)要求。

4.2進(jìn)行熱工保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)化改造對原熱工保護(hù)從檢測信號的選用及安裝位置、保護(hù)回路、保護(hù)電源等方面進(jìn)行改造。

4.2.1改進(jìn)設(shè)計潤滑油壓低于0.0196MPa停機信號按照“三取二”的優(yōu)選回路，將低于0.054MPa起動電動油泵和低于0.0392MPa起動汽動油泵的兩個信號各取出一個接點，接成邏輯“或”功能再和低于0.0196MPa主信號接成邏輯“與”，這樣只有當(dāng)油壓真正低于保護(hù)定值時才能引起保護(hù)動作，而使?jié)櫥蛪哼^低保護(hù)更加可靠。原真空保護(hù)選用的是二次表的接點，現(xiàn)在改為電接點真空表及真空控制器兩接點邏輯“與”作為停機信號。

將推力軸承回油溫度達(dá)75℃引入停機信號。將電氣主保護(hù)跳閘繼電器增加記憶功能，使所有停機信號均能記憶，完善了記憶系統(tǒng)。增添了36ZJ繼電器用以監(jiān)視主停機繼電器35ZJ，使主停機繼電器亦具有記憶功能，便于查找故障原因。將交流24V電源供電的繼電器改為有備用電源箱的直流24V電源供電，大大提高了汽輪機保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。重新布置繼電器盤面，新的盤面對繼電器開關(guān)及端子排進(jìn)行了合理安排，原保護(hù)用繼電器均在1號控制盤左右兩側(cè)，選用新繼電器后只新裝一塊繼電器盤。另外各控制盤開關(guān)、按鈕等采用直接接線，也起到了提高系統(tǒng)可靠性的作用。

4.2.2繼電器選型繼電器在保護(hù)系統(tǒng)動作信號與執(zhí)行機構(gòu)之間起著聯(lián)接和傳送作用，在整個熱工保護(hù)系統(tǒng)中是至關(guān)重要的。沒有動作信號，保護(hù)動作就是誤動；有了動作信號，保護(hù)不動就是拒動，因此必須選用質(zhì)量性能完全可靠的繼電器，它直接影響到整個系統(tǒng)的可靠性。原保護(hù)用繼電器沒有防塵罩，接點間距較小，各接線直接焊接，使繼電器無法拆下校核，且接線雜亂，檢查線路十分困難，是整個保護(hù)系統(tǒng)最大的缺陷，也是此次熱工保護(hù)改造的重要內(nèi)容。這次我們選用的DZ-30系列中間繼電器，后接線牢固可靠，查驗檢修十分便利，接插式繼電器安裝方便，接觸優(yōu)良，防塵罩透明嚴(yán)密，經(jīng)校核動作可靠，接點距離合適，各方面均符合熱工保護(hù)的要求，為整個保護(hù)系統(tǒng)的可靠打下了良好的基礎(chǔ)。

4.2.3施工在選定繼電器的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了新盤二次線的配接，為了減少故障點，將原電纜直接改上新盤接線端子，盡量減少了中間環(huán)節(jié)。另外，對檢測信號儀表的安裝位置進(jìn)行了改動：將潤滑油壓等四個控制器，從振動較大的安裝地點，移到了合適的位置，以保證信號的可靠，避免振動引起的誤差。在潤滑油壓過低保護(hù)的測量回路中，安裝了報警用電接點壓力表，使報警與保護(hù)達(dá)到一致，消除了原報警與保護(hù)兩路測量引起的差。

4.3提高熱工保護(hù)系統(tǒng)可靠性的管理措施總結(jié)以前故障停機的教訓(xùn)，深知加強保護(hù)系統(tǒng)可靠性管理，同樣是機組安全運行的重要方面，為此制訂了六項安全技術(shù)措施：開展預(yù)防重大事故的假事故演習(xí)；加強油質(zhì)監(jiān)督和濾油制度；消除二抽液壓止回閥和電磁閥的卡澀；執(zhí)行啟動前的聯(lián)鎖保護(hù)試驗制度；防止機組超速的措施；堅持繼電器的定期測試和除塵防潮工作

5結(jié)束語電磁閥作為汽輪機保護(hù)系統(tǒng)的關(guān)鍵執(zhí)行部件，其性能的優(yōu)劣及穩(wěn)定可靠性直接影響機組的安全運行，加強對電磁閥的加工制造、裝配工藝和定期傳動及優(yōu)化油質(zhì)的管理，可有效地避免電磁閥的誤動和拒動。加強保護(hù)回路現(xiàn)場運行維護(hù)，高質(zhì)量完成繼電器的校驗工作，杜絕校驗超周期、簡化項目、堅持熱工保護(hù)24h消缺制度，同時應(yīng)盡可能地創(chuàng)造培訓(xùn)條件，提高熱工人員解決實際問題的能力，準(zhǔn)確及時地查、消、排故障，保證汽輪機熱工保護(hù)系統(tǒng)的安全可靠運行。改進(jìn)后的1號機熱工保護(hù)系統(tǒng)的運行至今狀態(tài)良好，取得了比較滿意的結(jié)果，實現(xiàn)了改造目標(biāo)，是一次成功的改造。2001年4月在1號機改造的基礎(chǔ)上將2號機也改造完畢，使汽輪機保護(hù)系統(tǒng)在生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。