媽灣發(fā)電總廠分兩期工程，一期工程的1、2號(hào)機(jī)組的DCS(集散控制系統(tǒng))使用美國(guó)Bailey公司的infi90系統(tǒng)與ETS(汽機(jī)緊急跳閘系統(tǒng))結(jié)合對(duì)汽機(jī)進(jìn)行保護(hù)；二期工程的3、4號(hào)機(jī)組直接使用了ABB公司的Procontrol-P13/14 DCS系統(tǒng)直接進(jìn)行汽機(jī)保護(hù)。
雖然在保護(hù)項(xiàng)目中已經(jīng)使用了一些提高可靠性的措施，但部分一次元件的選型還存在問(wèn)題；部分保護(hù)項(xiàng)目雖然沒(méi)有不安全的記錄，但仍有隱患；另外幾個(gè)保護(hù)項(xiàng)目沒(méi)有采取任何安全措施，誤動(dòng)非常頻繁。
根據(jù)近年的實(shí)踐，媽灣發(fā)電總廠對(duì)汽機(jī)保護(hù)做了大量的優(yōu)化改造，并總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)，在確保不拒動(dòng)的前提下大大減少了保護(hù)的誤動(dòng)?，F(xiàn)將主要保護(hù)項(xiàng)目改進(jìn)的原因、依據(jù)和方案介紹如下。
1.EH油壓低保護(hù)的改進(jìn)
EH油壓低保護(hù)的安全隱患在于不恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)定值引起誤動(dòng)。EH油壓低保護(hù)的作用是，當(dāng)EH油壓力降低至汽門(mén)失控前跳閘，防止汽機(jī)失控，媽灣發(fā)電總廠所有主機(jī)汽門(mén)都由單側(cè)進(jìn)EH油的油動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，汽門(mén)快關(guān)或跳閘時(shí)通過(guò)超速保護(hù)油路，排空油動(dòng)機(jī)內(nèi)的EH油，依靠汽門(mén)上的彈簧強(qiáng)制關(guān)閉(圖1)。當(dāng)EH油壓不足時(shí)，各閥門(mén)將先表現(xiàn)為控制特性變差，進(jìn)而無(wú)法克服彈簧預(yù)緊力而自動(dòng)關(guān)閉。媽灣發(fā)電總廠原來(lái)EH油壓低的保護(hù)定值為9.3MPa，在進(jìn)行超速保護(hù)(OPC)時(shí)大量調(diào)門(mén)同時(shí)動(dòng)作或某個(gè)液壓伺服閥(MOOG)泄漏時(shí)，油壓都有大幅波動(dòng)，容易引起跳閘。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)EH油壓超過(guò)7 MPa時(shí)就足以驅(qū)動(dòng)調(diào)門(mén)。為減少這個(gè)保護(hù)不必要的動(dòng)作，將保護(hù)定值降低至8 MPa。
2.安全油壓低保護(hù)的改進(jìn)
安全油壓低保護(hù)的安全隱患在于不恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)定值引起誤動(dòng)。安全油壓低保護(hù)的是當(dāng)安全油壓降低至定值以下時(shí)跳閘，安全油壓降低的原因是安全油系統(tǒng)故障或手動(dòng)打閘。按照媽灣發(fā)電總廠的安全油系統(tǒng)工作原理，不論手動(dòng)打閘、遠(yuǎn)方電磁閥跳閘，還是安全油供油問(wèn)題使安全油壓低至一定程度時(shí)，安全油隔膜閥都將在彈簧的作用下開(kāi)啟、EH油被泄放回油箱、汽機(jī)跳閘。因?yàn)閶尀嘲l(fā)電總廠主汽機(jī)高中壓主汽門(mén)、調(diào)門(mén)，小汽機(jī)主汽門(mén)、調(diào)門(mén)都是由安全油驅(qū)動(dòng)或安全油控制的EH油驅(qū)動(dòng)，安全油壓低將直接作用于隔膜閥，使EH油泄壓，從而關(guān)閉閥門(mén)，所以安全油壓低定值，不需遠(yuǎn)高于驅(qū)動(dòng)隔膜閥關(guān)閉的油壓。因此將安全油壓低定值適當(dāng)調(diào)低，可減少因安全油壓波動(dòng)引起的跳閘。 圖1 調(diào)速汽門(mén)原理 這對(duì)于安全油壓不穩(wěn)定的小汽機(jī)尤為重要。在媽灣發(fā)電總廠，不論上汽或哈汽產(chǎn)的小汽機(jī)在進(jìn)行潤(rùn)滑油泵連鎖時(shí)都極易引發(fā)安全油壓波動(dòng)?，F(xiàn)已將小汽機(jī)的安全油壓定值由最初的0.8 MPa降低至0.4 MPa。
3.軸位移保護(hù)的改進(jìn)
汽機(jī)軸位移保護(hù)設(shè)計(jì)有4個(gè)軸位移探頭，分別進(jìn)入2個(gè)監(jiān)視器。1、2號(hào)機(jī)油位移保護(hù)采取單監(jiān)視器內(nèi)“與”的方式，3、4號(hào)機(jī)采取“或”的方式。采用“與”邏輯的軸位移保護(hù)拒動(dòng)的可能性較大。采用“或”邏輯的軸位移保護(hù)誤動(dòng)的可能性較大。 雖然至今汽機(jī)軸位移保護(hù)沒(méi)有拒動(dòng)、誤動(dòng)過(guò)，但鑒于這個(gè)保護(hù)的重要性，尤其為避免拒動(dòng)，改進(jìn)依然是必要的。為 減少改動(dòng)量，針對(duì)原有保護(hù)的結(jié)構(gòu)，對(duì)1、2號(hào)機(jī)組及3、4號(hào)機(jī)組采取了不同的改進(jìn)方案。
1、2號(hào)機(jī)軸位移保護(hù)改進(jìn)前的保護(hù)邏輯是：4個(gè)探頭分別進(jìn)入2個(gè)監(jiān)視器，其中2個(gè)探頭進(jìn)入監(jiān)視器“與”后，通過(guò)監(jiān)視器的輸出繼電器去跳閘；另2個(gè)探頭進(jìn)入監(jiān)視器后，轉(zhuǎn)入DCS系統(tǒng)只用于顯示。這種設(shè)計(jì)在參與保護(hù)的2個(gè)探頭的任意1個(gè)發(fā)生故障時(shí)就有可能造成整個(gè)軸位移保護(hù)失效，拒動(dòng)的可能性很大。改造后的邏輯是：4個(gè)探頭分別進(jìn)入2個(gè)監(jiān)視器，兩兩在監(jiān)視器內(nèi)“與”后，通過(guò)2個(gè)監(jiān)視器的輸出繼電器并聯(lián)后去跳閘。這樣充分利用了4個(gè)位移探頭，即大大減少了拒動(dòng)的可能性，誤動(dòng)的可能性也較小。
雖然在保護(hù)項(xiàng)目中已經(jīng)使用了一些提高可靠性的措施，但部分一次元件的選型還存在問(wèn)題；部分保護(hù)項(xiàng)目雖然沒(méi)有不安全的記錄，但仍有隱患；另外幾個(gè)保護(hù)項(xiàng)目沒(méi)有采取任何安全措施，誤動(dòng)非常頻繁。
根據(jù)近年的實(shí)踐，媽灣發(fā)電總廠對(duì)汽機(jī)保護(hù)做了大量的優(yōu)化改造，并總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)，在確保不拒動(dòng)的前提下大大減少了保護(hù)的誤動(dòng)?，F(xiàn)將主要保護(hù)項(xiàng)目改進(jìn)的原因、依據(jù)和方案介紹如下。
1.EH油壓低保護(hù)的改進(jìn)
EH油壓低保護(hù)的安全隱患在于不恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)定值引起誤動(dòng)。EH油壓低保護(hù)的作用是，當(dāng)EH油壓力降低至汽門(mén)失控前跳閘，防止汽機(jī)失控，媽灣發(fā)電總廠所有主機(jī)汽門(mén)都由單側(cè)進(jìn)EH油的油動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，汽門(mén)快關(guān)或跳閘時(shí)通過(guò)超速保護(hù)油路，排空油動(dòng)機(jī)內(nèi)的EH油，依靠汽門(mén)上的彈簧強(qiáng)制關(guān)閉(圖1)。當(dāng)EH油壓不足時(shí)，各閥門(mén)將先表現(xiàn)為控制特性變差，進(jìn)而無(wú)法克服彈簧預(yù)緊力而自動(dòng)關(guān)閉。媽灣發(fā)電總廠原來(lái)EH油壓低的保護(hù)定值為9.3MPa，在進(jìn)行超速保護(hù)(OPC)時(shí)大量調(diào)門(mén)同時(shí)動(dòng)作或某個(gè)液壓伺服閥(MOOG)泄漏時(shí)，油壓都有大幅波動(dòng)，容易引起跳閘。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)EH油壓超過(guò)7 MPa時(shí)就足以驅(qū)動(dòng)調(diào)門(mén)。為減少這個(gè)保護(hù)不必要的動(dòng)作，將保護(hù)定值降低至8 MPa。
2.安全油壓低保護(hù)的改進(jìn)
安全油壓低保護(hù)的安全隱患在于不恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)定值引起誤動(dòng)。安全油壓低保護(hù)的是當(dāng)安全油壓降低至定值以下時(shí)跳閘，安全油壓降低的原因是安全油系統(tǒng)故障或手動(dòng)打閘。按照媽灣發(fā)電總廠的安全油系統(tǒng)工作原理，不論手動(dòng)打閘、遠(yuǎn)方電磁閥跳閘，還是安全油供油問(wèn)題使安全油壓低至一定程度時(shí)，安全油隔膜閥都將在彈簧的作用下開(kāi)啟、EH油被泄放回油箱、汽機(jī)跳閘。因?yàn)閶尀嘲l(fā)電總廠主汽機(jī)高中壓主汽門(mén)、調(diào)門(mén)，小汽機(jī)主汽門(mén)、調(diào)門(mén)都是由安全油驅(qū)動(dòng)或安全油控制的EH油驅(qū)動(dòng)，安全油壓低將直接作用于隔膜閥，使EH油泄壓，從而關(guān)閉閥門(mén)，所以安全油壓低定值，不需遠(yuǎn)高于驅(qū)動(dòng)隔膜閥關(guān)閉的油壓。因此將安全油壓低定值適當(dāng)調(diào)低，可減少因安全油壓波動(dòng)引起的跳閘。 圖1 調(diào)速汽門(mén)原理 這對(duì)于安全油壓不穩(wěn)定的小汽機(jī)尤為重要。在媽灣發(fā)電總廠，不論上汽或哈汽產(chǎn)的小汽機(jī)在進(jìn)行潤(rùn)滑油泵連鎖時(shí)都極易引發(fā)安全油壓波動(dòng)?，F(xiàn)已將小汽機(jī)的安全油壓定值由最初的0.8 MPa降低至0.4 MPa。
3.軸位移保護(hù)的改進(jìn)
汽機(jī)軸位移保護(hù)設(shè)計(jì)有4個(gè)軸位移探頭，分別進(jìn)入2個(gè)監(jiān)視器。1、2號(hào)機(jī)油位移保護(hù)采取單監(jiān)視器內(nèi)“與”的方式，3、4號(hào)機(jī)采取“或”的方式。采用“與”邏輯的軸位移保護(hù)拒動(dòng)的可能性較大。采用“或”邏輯的軸位移保護(hù)誤動(dòng)的可能性較大。 雖然至今汽機(jī)軸位移保護(hù)沒(méi)有拒動(dòng)、誤動(dòng)過(guò)，但鑒于這個(gè)保護(hù)的重要性，尤其為避免拒動(dòng)，改進(jìn)依然是必要的。為 減少改動(dòng)量，針對(duì)原有保護(hù)的結(jié)構(gòu)，對(duì)1、2號(hào)機(jī)組及3、4號(hào)機(jī)組采取了不同的改進(jìn)方案。
1、2號(hào)機(jī)軸位移保護(hù)改進(jìn)前的保護(hù)邏輯是：4個(gè)探頭分別進(jìn)入2個(gè)監(jiān)視器，其中2個(gè)探頭進(jìn)入監(jiān)視器“與”后，通過(guò)監(jiān)視器的輸出繼電器去跳閘；另2個(gè)探頭進(jìn)入監(jiān)視器后，轉(zhuǎn)入DCS系統(tǒng)只用于顯示。這種設(shè)計(jì)在參與保護(hù)的2個(gè)探頭的任意1個(gè)發(fā)生故障時(shí)就有可能造成整個(gè)軸位移保護(hù)失效，拒動(dòng)的可能性很大。改造后的邏輯是：4個(gè)探頭分別進(jìn)入2個(gè)監(jiān)視器，兩兩在監(jiān)視器內(nèi)“與”后，通過(guò)2個(gè)監(jiān)視器的輸出繼電器并聯(lián)后去跳閘。這樣充分利用了4個(gè)位移探頭，即大大減少了拒動(dòng)的可能性，誤動(dòng)的可能性也較小。