汽輪機液壓油系統引起機組異常跳閘的故障_分析檢查實驗
(1)概述
某電廠2號機在運行過程中因推力瓦磨損檢測液壓裝置的信號引起機組一系列異常動作并觸發跳機。跳閘前機組帶340MW負荷穩定運行且無任何操作。跳機報告如下。
09:1 8:50 500 ms**TURBINE THRUST TRIP
+00 00 145 TURBINE THRUST NORMAL
+o0 00 280 TURBINE THRUST TRIP
+00 00 405 TURBINE THRUST NORMAL
+00 01 005 IV (LEFT) FULLY CLOSE
+00 01 055 ALL CVs FULLY CLOSE
+00 01 260 IV (RIGHT) FULLY CLOSE
+00 07 220 MSV (LEFT) FULLY CLOSE
+00 1 1 675 MSV (RIGHT) FULLY CLOSE
+00 1 1 695 ALL MSVs FULLY CLOSE
+00 11 755 MFT ACTION ON
+00 1 2 055 MTS OPERATED
在以往的跳機報告中，觸發原因及保護動作過程一般都符合正常的動作順序，而這次跳機報告不符合機組的任何一種常規保護設計邏輯，看上去非常混亂，存在很多疑問。因此，跳機原因不能立即下結論。針對這次跳機，當時及事后對各種可能原因進行了大量的試驗研究。
(2)跳機期間的分析檢查及試驗
由于一時找不到對跳機過程的合理解釋，于是進行各種可能性猜測，對各相關系統進行分析并在可能的條件下進行了一系列的試驗和調查。
①汽輪機推力瓦磨損檢測液壓裝置 該汽輪機推力瓦磨損檢測液壓裝置的工作原理如圖F所示。當推力瓦發生磨損時，45。斜面凸輪將軸向移動，帶動液壓油斜面噴嘴做上下同步移動，使活塞錯油門的進出油口尺寸發生變化，從而使活塞內油壓發生變化。通過與之相連的油壓開關可以判斷推力瓦的磨損狀況。活塞套由內外兩層結構組成，外活塞套相對汽輪機軸承座固定，內活塞套可以通過試驗盤的螺紋進行上下移動，可等效模仿活塞的反向上下位移，即模仿汽輪機大軸的軸向位移。試驗肘，通過試驗開關解除跳閘聯鎖保護，并由試驗燈觀察試驗狀態。
跳機報告中顯示汽輪機推力瓦磨損信號（帶～號者）觸發跳機，因此首先對推力瓦磨損檢測液壓裝置進行了數次試驗。未發現任何異常。令人不解的是，跳機報告中推力瓦磨損信號在不到半秒的時間內連續動作了2次，而且2次動作的持續時間很短，分別是145ms及125ms。如果汽輪機推力瓦真正發生嚴重磨損，那么就不會自動恢復正常，因此推斷推力瓦本身沒有問題，而短暫的脈動信號只是誤動作。于是把推力軸承磨損信號當作直接觸發跳機的原因。但很快發現，這樣的假設與跳機報告中各保護的動作順序不符。在對測量回路及控制盤內保護通道進行了檢查、試驗且均為正常后，又開始尋找其他的跳機原因。
②汽輪機危急保安器試驗電磁閥 跳機報告中，先是汽輪機蒸汽閥門關閉，然后是汽輪機主跳閘電磁閥(MTS)動作，那么這些由油動機帶動的汽輪機蒸汽閥門又是什么原因導致關閉的呢？從汽輪機危急保安器系統分析可知，若試驗電磁閥誤動作，將會導致誤跳機。經確認跳機后無人對危急保安器液壓裝置進行就地操作或復位，于是檢查危急保安器液壓裝置的位置狀態，發現試驗電磁閥未引起跳機活塞桿動作，因此排除了該電磁閥誤動的可能性。
③MTS連桿位置開關 是否MTS在蒸汽閥門關閉之前實際已經動作，只是因這個位置開關動作不靈敏，其信號送到計算機系統有延遲？經檢查位置開關，未見異常，之后又進行了多次動作試驗，也正常。
④汽輪機功率負荷不平衡保護功能(PLU) MTS未動作而蒸汽閥門先被關閉，可能是PLU保護動作引起。這項保護是當電網設備故障、電廠機組瞬間大幅甩負荷時，為了防止汽輪機超速飛車而設計的。當PLU動作時會立即把汽輪機4個高壓調門(CV)及2個中壓調門(IV)關閉。用于這個保護回路中的中壓缸進汽壓力變送器、發電機輸出功率變送器以及檢測運算回路是否有誤動的可能？據此對PLU進行了試驗，未發現任何異常。若PLU動作，不應該關閉汽輪機高壓主汽門(Msv)，除非發電機逆功率保護動作，這與跳機報告也不符，因此也可以排除PLU誤動作的可能。
⑤汽輪機數字電液控制系統(DEH) 在跳機報告中，汽輪機閥門動作混亂。是否因為DEH汽輪機閥門控制電路板或就地控制設備出現異常？由于多個閥門幾乎同時動作，可以排除各個相對獨立的閥門控制通道發生故障的可能性。若是DEH主控制器(MC)或系統控制器(SC)中的某些電路板故障或者程序問題使閥門關閉，根據信號處理流程，不應該在跳機報告中出現推力瓦磨損觸發信號。因此，對于整個DEH系統來說，除與現場油壓開關相連的輸入通道板外，其他軟件及硬件設備觸發故障的可能性均可排除。
⑥外部電磁干擾對計算機的影響 在未對跳機報告進行合理解釋的情況下，經與運行當班了解，在跳機前，機組及系統沒有大功率設備操作，計算機也未記錄到任何干擾或異常現象。根據十幾年來計算機系統的運行表現，雖然這次跳機報告看上去很怪異，但是打印的動作結果不應該是一種虛假現象，因此還需要更深入地分析原因。在停機的幾小時里，通過上述分析檢查及試驗后，仍未能找到一種合理的解釋，因此又回到了推力瓦磨損檢測回路，分析另一種可能性，即跳機不是由于磨損信號直接觸發，而是由其間接引起。雖然這種猜測不符合正常的保護邏輯，但在極端的情況下能否發生，需要模擬產生毫秒級的脈沖信號進行驗證。因此，決定在啟機后進一步研究并準備相關設備進行試驗。