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11月26日熱電廠11號機汽輪機軸振大機組跳閘案例分析

2019-01-03
  (一)事件經(jīng)過
  2018年11月26日11:06,11號機負荷87MW,機組帶工業(yè)抽汽130t/h,鍋爐主蒸汽流量410T/H。
  11月26日11:00,運行人員進行11號機組一、二、四、五段抽汽逆止門關(guān)閉試驗定期工作。
  11:05開始試驗,一、二、四段抽汽逆止門關(guān)閉試驗正常。
  11:06:27,在關(guān)閉五段抽汽逆止門后,11號機突然跳閘,首出為“汽輪機軸承振動大”。汽輪機惰走過程中,就地檢查汽輪機無異音,振動正常。11:06:35,11號發(fā)電機程跳逆功率保護動作,發(fā)電機解列。廠用聯(lián)動成功。立即投油穩(wěn)燃,調(diào)整汽包水位正常,維持11號爐運行。
  11號機組跳閘后,將工業(yè)抽汽100T/H熱負荷轉(zhuǎn)移至1、2號機組,30T/H熱負荷轉(zhuǎn)移至12號機組,保持全廠對外供熱短時間不受影響。
  經(jīng)對汽輪發(fā)電機組各軸瓦及本體、發(fā)電機氫氣系統(tǒng)、TSI機柜及探頭、二次回路接線、勵磁系統(tǒng)進行全面檢查未見異常。
  在汽輪機保護全部投入,TSI各參數(shù)正常情況下,12:58,11號機沖轉(zhuǎn)。沖轉(zhuǎn)過程中,檢查汽輪機各參數(shù)正常。
  13:30,11號汽輪機定速3000r/min。
  由于進行五段抽汽逆止門活動試驗時,11號機組跳閘,為進一步進行原因分析,現(xiàn)場決定重新進行五段抽汽逆止門關(guān)閉試驗,確認五段抽汽逆止門關(guān)閉試驗與振動突升有無因果關(guān)系。
  次試驗:13:47:19,五段抽汽電動門打開,關(guān)閉五段抽汽逆止門時,11號機組各軸承振動突增。
  第二次試驗:13:49:21,五段抽汽電動門打開,關(guān)閉五段抽汽逆止門時,11號機組各軸承振動突增。
  第三次試驗:13:58:47,關(guān)閉五段抽汽電動門(驗證汽流或電信號對振動產(chǎn)生影響),關(guān)閉五段抽汽逆止門時,11號機組軸承振動突增。
  根據(jù)以上試驗結(jié)果認為五段抽汽逆止門關(guān)閉過程中因電信號干擾會導(dǎo)致機組振動突升,令熱工人員檢查五段抽汽逆止門控制回路,檢查發(fā)現(xiàn)11號機組五段抽汽逆止門電磁鐵電纜正極線芯對地絕緣為零。經(jīng)初步分析認為,11號機組5段抽汽逆止門電纜絕緣故障,在進行逆止門關(guān)閉試驗時,造成直流220V系統(tǒng)接地,經(jīng)TSI接地系統(tǒng)對TSI造成干擾,引起各軸瓦振動上升,引發(fā)機組跳閘。隨即甩開該電纜并進行電纜更換。
  鑒于機組跳閘的初步原因已查明,且在晚上18點后,全廠熱負荷將達到工業(yè)抽汽330T/H,1、2、12號機組無法滿足晚上熱負荷出力,為了不影響對外供熱而產(chǎn)生社會影響,于是決定進行機組恢復(fù)和并網(wǎng)。
  14:50,11號機組并網(wǎng)成功。
  16:52,電纜更換工作結(jié)束,進行第四次五段抽汽逆止門關(guān)閉試驗,試驗期間汽輪機各軸瓦振動均正常。
  (二)原因分析
  11號機組“汽輪機軸承振動大”保護動作是本次非停的直接原因。
  具體說明如下:11號機組“汽輪機軸承振動大”保護邏輯為:“某一個瓦X方向或者Y方向有一點振動超過動作值,且相鄰?fù)叩腦方向或者Y方向有一點振動超過動作值”或“某一個瓦Z方向有一點振動超過動作值,且相鄰?fù)遉方向有一點振動超過動作值”;延時2秒,保護動作。(本特利系統(tǒng)振動大動作均需設(shè)置延時,為防止現(xiàn)場信號干擾廠家建議設(shè)置2-3秒延時。)
  11:06:27,5、6瓦共有4點(5X、5Y、5Z、6X)振動值同時超過機組軸承振動大保護值(11.2mm/s)(見附表1),“汽輪機軸承振動大”保護動作,保護邏輯動作正確。
  經(jīng)分析驗證,11號機組5段抽汽逆止門電纜絕緣故障,在進行逆止門關(guān)閉試驗時,造成直流220V系統(tǒng)接地,經(jīng)TSI接地系統(tǒng)對TSI造成干擾,引起各軸瓦振動上升,是造成“汽輪機軸承振動大”保護動作的主要原因。
  (分析驗證過程略)
  (三)暴露問題
  1.運行管理
  (1)運行監(jiān)盤不認真。經(jīng)調(diào)閱10月26號11號機組抽汽逆止門定期活動試驗DCS曲線發(fā)現(xiàn),11號機組各軸瓦振動測點在五段抽汽逆止門關(guān)閉時有瞬間波動,且5X、6X均超過動作值(未超過2秒延時,所以未動作),但運行人員對于汽輪機主要參數(shù)異常未能及時發(fā)現(xiàn)。
  (2)運行事故預(yù)想不到位。對于定期工作可能存在的風險預(yù)判不足,未能充分意識到可能帶來的跳機風險。
  2.設(shè)備管理
  (1)檢修質(zhì)量及檢修管理不到位。雖然檢修公司9月份在11號機組C級檢修中對5段抽汽逆止門進行了檢修,但未發(fā)現(xiàn)五段抽汽逆止門電磁鐵電纜絕緣故障,檢修工藝質(zhì)量不到位,三級驗收流于形式,檢修管理不到位。
  (2)隱患排查不到位。日常的隱患排查走過場,未能排查出TSI系統(tǒng)接地可能受到干擾,進而影響TSI參數(shù)的隱患。
  (3)熱工管理攻堅提升活動不到位。本次由于逆止門電纜故障引起機組主保護動作,說明熱工保護排查流于形式,活動開展不扎實。
  (四)防范措施
  1.利用11號機組檢修或機組停備,會同本特利廠家、西北所對11號機組TSI系統(tǒng)所有接地進行全面排查,排除接地不可靠、不規(guī)范引起的電磁回路干擾的隱患。
  2.利用11號機組檢修或機組停備,對11號機組汽機保護柜內(nèi)1-4段抽汽逆止門及保護調(diào)節(jié)閥電磁鐵電纜進行耐壓試驗,排除電纜絕緣隱患。
  3.嚴肅執(zhí)行機組檢修質(zhì)量三級驗收制度,檢修班組、檢修專工、設(shè)備部按照機組檢修導(dǎo)則進行現(xiàn)場驗收,檢修完成后按照檢修質(zhì)量事件進行追責管控。
  4.舉一反三,根據(jù)11號機組發(fā)生的異常情況,利用機組檢修或停備,對12號機組一至五段抽汽逆止門及保護調(diào)節(jié)閥電磁鐵電纜進行全面檢查。
  5.熱控專業(yè)針對本次非停事件,人人手寫四不放過和反思,結(jié)合熱工管理攻堅提升活動夯實專業(yè)管理基礎(chǔ)。
  6.發(fā)電部重新梳理排查機組定期工作,凡是牽涉到機組主保護邏輯或可能威脅到機組穩(wěn)定運行的定期工作,對定期工作進行擴大化風險分析,制定可靠的防范措施,提高監(jiān)護等級,確保定期工作執(zhí)行正常。(鷹眼研究)
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