1、汽机保护的安全隐患分析和对策摘要：汽机保护系统本身是否可靠，将会直接关系到整个机组是否能进行安全有序的运转。我们通过对具体案例的分析，发现其实际存在的安全方面的隐患。并根据发现的问题，提出切实可行的相对应的措施进行实际解决，还总结了某发电总厂对于汽机保护系统的实际优化改良。关键词：汽机保护；安全隐患；对策 中图分类号：TK24 文献标识码：A 文章编号： 某发电厂的总厂是一个 2 期工程，现今运行的有 4 台 300MW 的燃煤机组。一期工程之中的 1、2 号机组的集散控制系统都是采用的美国Bailey 公司生产的 infi90 系统和汽机紧急跳闸系统，共同结合汽机进行保护。在二期工程之中 3
2、、4 号采用了 ABB 公司的 procontrolp13/12DCS系统，进行直接的汽机保护。以这些年的实际实践，对这个单位的汽机保护方面做了大量的优化改造工作，还总结了一些类似改造的经验，在不会出现拒动的情况下，大大减少了保护出现的误动。基于考虑火电机组汽机在保护方面的相似性，我们把主要改进的原因以及科学的依据和改造的实际方案，对不足方面进行了介绍，并根据这些提出了汽机保护系统设计的切实可行的建议。 1.汽机保护和改进的措施分析 1.1EH 油压低保护 对于 EH 油压低方面的保护隐患主要出现在，没有正确的保护定值导致出现误动的情况。EH 油压低保护起到的效果是一旦 EH 油压力出现降低，
3、达到气门失控的程度或者是出现跳闸的情况，采取适当的措施，可以有效的防治汽机出现失控的情况。上面列举的所有的主句部门都是一边单侧进 EH 油的油动机驱动，在汽门快管或者是出现跳闸的情况下可以通过超速的保护油路，快速排空油动机内部的 EH 油，依靠汽门上设置的弹簧进行强制的关闭，一旦 EH 油压力出现不足的情况下，各个阀门都会表现出控制特性方面变差，不能有效的克服弹簧的预紧力，从而导致出现自动关闭的情况。这个单位原来的 EH 油压低的定值是 9.2MPa,如果进行超速保护时，进行大量的调油门操作，或者是某一个液压伺服阀出现泄漏的情况，油压就会出现很大幅度的波动情况，从而导致出现跳闸。根据实际的实验
4、发现 EH 油压超过 7 MPa 时候，就会驱动调门，为了减少一些不必要的动作，我们把定值降低到 8 MPa. 1.2 安全油压低 这方面主要的隐患主要是不够恰当的保护定值出现误动。安全油压出现降低到定值以下的时候，就会出现跳闸的现象。出现安全油压降低的情况主要是由安全油压系故障或者是手动打闸。当安全油压降到一定程度时，安全的油隔膜阀都会在弹簧作用下开启、EH 油液出现被泻，出现汽机跳闸的情况。我们在实际处理时，安全油压低定值不必要高于驱动隔膜阀关闭的油压。我们在对于安全油压低定值进行适当的调低，这样就可以适当减少安全油压出现波动导致的跳闸现象。依据我们实际积累的经验，一些汽机在进行润滑油泵连
5、锁的时候都很可能出现安全油压低的情况，我们把汽机的安全油压力定值由最初的 0.8MPa 降低到0.4MPa。 1.3 轴位移保护 对于 1 到 4 号机进行改进之后的保护逻辑是，对于 4 个探头，分别进入到 2 个监视器 后面，安装的监视器 1 可以分别输出 2 路模拟量，安装的监视器 2 可以输出 1 路开关量，这些信号进入到 DCS 系统 3 取 2 之后可以取跳闸。在这样进行改进后 2 个监视器起到了相互独立的产生功效，防止单个坏质量方面的测点会影响到其它正常的测点，充分运用这4 个探头，这样就可以有效的减少出现误动的情况，在拒动的可能性方面也降到了最低。 （3、4 号机轴位移保护改进前
6、后的原理对照图） 1.4 轴承金属温度高保护 一是推力瓦温度高保护的情况。我们列举的例子之中，对于推力瓦温度测点实际的分布，有 4 个 DEH 的测点和 4 个 DAS 测点分别分布在工作面以及非工作面的 4 块可以倾瓦上，测点可以运用 K 分度铠装热电偶，原先的保护设计是 DEH 的单点跳闸，很容易出现误动的情况，出现误动的原因主要是测点出现短路的情况，还有断路故障以及测量回路出现的干扰。 二是对 1 到 4 号瓦温度的高保护。对于汽机 1 到 4 号瓦安装了 DEH和 DAS 的瓦温测点，他们分别布置在下瓦左右的 2 侧的瓦块上面，测点使用的是 K 分度铠装热电偶。我们考虑到实际的可倾瓦在
7、工作方面的特性，极可能出现 2 侧瓦块温度差很大的情况。因此，我们不要把 DAS 的测点引入保护之中。如果实际需要提高其可靠性，可以在原来的 DEH 测点的同一侧增加一些测点，对于瓦块上面已预留的安装孔，会采用类似的推力瓦保护进行改进的逻辑，但是实际的改动量很大，我们不做采用。三是对于 5 到 8 号瓦温度高保护。这几个瓦温度高石出现误动最多的保护之一。原先设计的 5 和 6 号瓦各自有 DEH，DAS2 和测点，7 和 8 号瓦都只有 DEH 一个测点，在这个 DEH 进入保护之后，DAS 测点只能进行显示。我们进行保护的逻辑是单点温度很高也就会发出跳闸的信号 1.5 上下缸温差大保护 为了
8、避免在上上下下缸温差保护出现误动，首先需要注意的是采用那些优质的元件，尤其是需要注意元件的线绝缘，在实际的安装之中，要尽量避免元件受力的情况，还需要避免出现不必要的弯曲。除此之外，我们认为导致上下缸温差很大的主要的原因还是机组启停出现的参数变化，在正常的运转中，不应该出现这样的情况，因此，实际设计时，需要依据负荷方面自动保护的逻辑。 1.6 振动大保护 我们列举的例子之中，汽机实际的震动测点一起有 21 个，可以分为轴振以及瓦振和复合振动这样 3 类。除了 7.、8 号分别有一个探头之外，其它的瓦都有 3 个探头。虽然实际的运行之中每一个探头都是很可靠的，但是因为在数量方面很多，出现保护误动的
9、情况仍然很多。为了有效的减少这种情况，在进行二期设计时就要根据和振动有一定关系的相关原理进行实际操作，对于一期机组也可以进行类似的改进，改进之后可以成功的避免一次误跳闸。 2.汽机保护设计措施 （1）汽机紧急跳闸系统没有进行设置的必要。在设置 ETS 系统没原因主要是在 dcs 发展成熟之前。DCS 实际的可靠性很差，加之执行的速度也很慢，现在的各种型号的 DCs 系统注资可靠性方面的性能一般很高，实际的运算速度也可以保护执行机构的及时动作，保留 ETS 只会增加了整个系统的复杂性，因此，在新的汽机保护设计之中应该对这个部分进行取消。我们在二期的机组设计时，就根据我们实际的建议做好了取舍，经过
10、了 3a 多的实际运用，证明这样的设计是可行的和成功的。 （2）对于发电机以及鼓磁轴承的瓦温测点需要采用 Pt100，还需要保证每一个瓦的同侧安装 2 个测点。对于瓦温的保护，可参照 1.4 的改进方案进行实际的考虑。 （3）对于励磁机轴承的振动往往很大。但是在现有的设计之中，一般这 2 个地方的轴承通常设计都只有 1 到 2 个振动的探头，很容易出现故障的情况，为了实现更好的振动分析，减少实际的保护拒动，我们建议在这 2 个轴承地方设置 2 个不一样方向的轴振探头。 结束语 对于汽机的安全隐患方面的分析，以及实际的改进措施，可以有效的保护汽机，这对于汽机的安全运行具有十分重要的作用，我们需要在实践之中进行分析研究和改进。当然，在实际的操作之中，可能受到现场实际的硬件条件方面的影响和限制，对于控制按钮以及开关的操作，可以在 SCS 系统之中得到实现，还可以做到自动那开机和停机，这是需要进一步研究和谈论的。 参考文献： 1赵永锋.汽机保护的安全隐患分析和对策J.城市建设理论研究（电子版）,2012(34) 2廖梅,王丽静.汽机保护的安全隐患分析和对策J.湖南电力,2012(5) 3冯美英.DCS 在发电机组锅炉和汽轮机系统中应用J.电力自动化设备,2007(9 )
