導(dǎo)語：汽輪機(jī)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(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)是汽輪機(jī)的一個(gè)重要組成部分，它對汽輪機(jī)組的安全運(yùn)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(jī)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(jì)劃停運(yùn)時(shí)間較短，但已嚴(yán)重威脅了機(jī)組的安全運(yùn)行。因此，盡快消除保護(hù)系統(tǒng)缺陷，對原汽輪機(jī)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(jī)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(jī)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(shí)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(jī)構(gòu)的可靠性，進(jìn)而保證整個(gè)保護(hù)系統(tǒng)的可靠，達(dá)到消除保護(hù)缺陷，保證機(jī)組運(yùn)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(jì)，并于2000年8月在1號機(jī)組大修期間實(shí)施。

2汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)故障回顧我廠2臺25MW汽輪發(fā)電機(jī)組系長江動力集團(tuán)公司武漢汽輪發(fā)電機(jī)廠設(shè)計(jì)制造，型號為C25—35/3，汽輪機(jī)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(jī)組安全的關(guān)鍵部件。近兩年來，汽輪機(jī)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(jī)構(gòu)拒動1999年12月24日17時(shí)05分1號機(jī)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(jī)帶抽汽并列運(yùn)行。事故發(fā)生后檢查保護(hù)繼電器時(shí)，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(jī)二抽止回閥沒有全關(guān)，2號機(jī)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(yàn)清洗電磁閥，暫時(shí)消除了卡滯，20時(shí)45分1號機(jī)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(jī)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(shí)16分因磁力斷路油門誤動停機(jī)，只是因?yàn)椴扇×祟A(yù)防超速的臨時(shí)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(jī)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(yàn)，本次事故處理順利，19時(shí)33分機(jī)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(jī)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(shí)50分1號機(jī)因低油壓保護(hù)動作（8ZJ繼電器接點(diǎn)閉合）而停機(jī)。停機(jī)后進(jìn)行了低油壓保護(hù)傳動試驗(yàn)動作正常，于10時(shí)55分并列；14時(shí)22分電動油泵自啟動（12ZJ接點(diǎn)閉合），為保證機(jī)組安全運(yùn)行，把低油壓保護(hù)退出。經(jīng)分析此次停機(jī)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(jī)。

2000年3月12日16時(shí)42分1號機(jī)停機(jī)，停機(jī)后未見異常，于17時(shí)53分并列。事后分析有可能是停機(jī)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(shí)08分1號機(jī)停機(jī)，停機(jī)后也未見異常，于12時(shí)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(jī)主保護(hù)動作。

2000年4月3～7日1號機(jī)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(shí)31分1號機(jī)因軸向位移保護(hù)動作（9ZJ繼電器接點(diǎn)閉合）而停機(jī)。21時(shí)03分并列。這次停機(jī)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(jī)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(jī)械部分在1999年10月的小修啟動試驗(yàn)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(yàn)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(shí)各螺栓緊力不均勻造成的動靜間隙不均等機(jī)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(yàn)，造成油中機(jī)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(jì)考慮不周公司汽輪機(jī)熱工保護(hù)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、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(jì)中，潤滑油壓過低保護(hù)僅由一個(gè)壓力控制器采用“一取一”方式，且動作于停機(jī)，可靠性差。真空過低保護(hù)采用二次表接點(diǎn)帶保護(hù)的方式，也動作于停機(jī)，可靠性差。1號機(jī)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(diǎn)，易發(fā)生誤動作。

3.3產(chǎn)品質(zhì)量不良保護(hù)用的45個(gè)中間繼電器，所有接點(diǎn)外露，易受灰塵污染，出現(xiàn)拒動。接點(diǎn)間隙較小，有振動時(shí)，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(yàn)，是整個(gè)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(shí)際情況，分析影響汽輪機(jī)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(shí)施。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)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(shí)現(xiàn)機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)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(qiáng)油系統(tǒng)管理和監(jiān)督

要定期化驗(yàn)油質(zhì)，進(jìn)行油液磨屑顆粒度檢測，同時(shí)加強(qiáng)油液進(jìn)貨渠道管理，補(bǔ)油時(shí)要采用專用濾油機(jī)。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(jī)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(yàn)。運(yùn)行中應(yīng)堅(jiān)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(jī)和濾油器工作正常，加強(qiáng)運(yùn)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(diǎn)，根據(jù)不同的情況和要求，采取切實(shí)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(shí)，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(shí)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(yàn)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(xiàng)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(jī)大小修和日常定期維護(hù)試驗(yàn)項(xiàng)目。在機(jī)組冷態(tài)啟動前，必須進(jìn)行保護(hù)聯(lián)鎖試驗(yàn)，試驗(yàn)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(yàn)；機(jī)組運(yùn)行中也應(yīng)定期活動電磁閥，避免卡澀。經(jīng)驗(yàn)表明：認(rèn)真做好熱工保護(hù)聯(lián)鎖試驗(yàn)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(yàn)、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(jì)潤滑油壓低于0.0196MPa停機(jī)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(gè)信號各取出一個(gè)接點(diǎn)，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(shí)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(diǎn)，現(xiàn)在改為電接點(diǎn)真空表及真空控制器兩接點(diǎn)邏輯“與”作為停機(jī)信號。

將推力軸承回油溫度達(dá)75℃引入停機(jī)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(jī)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(jī)繼電器35ZJ，使主停機(jī)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(jī)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(jī)構(gòu)之間起著聯(lián)接和傳送作用，在整個(gè)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(gè)系統(tǒng)的可靠性。原保護(hù)用繼電器沒有防塵罩，接點(diǎn)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(gè)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(yàn)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(diǎn)距離合適，各方面均符合熱工保護(hù)的要求，為整個(gè)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(diǎn)，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(gè)控制器，從振動較大的安裝地點(diǎn)，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(bào)警用電接點(diǎn)壓力表，使報(bào)警與保護(hù)達(dá)到一致，消除了原報(bào)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(jī)的教訓(xùn)，深知加強(qiáng)保護(hù)系統(tǒng)可靠性管理，同樣是機(jī)組安全運(yùn)行的重要方面，為此制訂了六項(xiàng)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(qiáng)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(yàn)制度；防止機(jī)組超速的措施；堅(jiān)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(jī)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(jī)組的安全運(yùn)行，加強(qiáng)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(qiáng)保護(hù)回路現(xiàn)場運(yùn)行維護(hù)，高質(zhì)量完成繼電器的校驗(yàn)工作，杜絕校驗(yàn)超周期、簡化項(xiàng)目、堅(jiān)持熱工保護(hù)24h消缺制度，同時(shí)應(yīng)盡可能地創(chuàng)造培訓(xùn)條件，提高熱工人員解決實(shí)際問題的能力，準(zhǔn)確及時(shí)地查、消、排故障，保證汽輪機(jī)熱工保護(hù)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。改進(jìn)后的1號機(jī)熱工保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行至今狀態(tài)良好，取得了比較滿意的結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了改造目標(biāo)，是一次成功的改造。2001年4月在1號機(jī)改造的基礎(chǔ)上將2號機(jī)也改造完畢，使汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)在生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。