调节保安系统的故障分析及处理

调节保安系统的故障分析及处理

钟鸣东

华电潍坊发电有限公司，山东 潍坊 261000

摘要：汽轮机的稳定运行在很大程度上取决于调节安全系统的运行状况。在调试阶段，由于机油质量差、电磁阀干扰、伺服值故障、孔选择不合理、管道安装不正确等原因，调节安全系统会出现故障，影响稳定运行以某电厂调控安全系统故障状态为分析对象，针对故障管理过程对系统故障原因进行研究，可为同类机组调控安全系统提供故障诊断。

关键词：机组；运行；调节；保安系统；故障；诊断；分析；

根据某电厂调控安全系统故障状态，找出了故障原因，分别区分了高压和低压安全系统故障的原因。通过分析和比较，正在采取适当措施消除系统缺陷。对这类故障处理过程的分析，可为诊断调节故障和同类设备的安全系统提供参考。

一、低压的安全系统

1.电源关闭。停车电磁阀和高压开关装置是停车的主要组成部分。发出止推指令时，高压止推装置中的止推电磁阀和四个止推电磁阀分别接收止推指令，然后打开止推电磁阀将低压安全阀连接回油管。由于低压安全阀为零，将立即打开膜阀，紧急停止油母管连接回油管，使高压安全系统的机油压力迅速释放，关闭所有阀门，隔离入口蒸汽接到停止指令后，触发电子束打开，使高压安全系统的机油压力迅速缓解，所有阀门关闭。无论低压系统停机电磁阀或高压系统启动电磁阀是否起作用，所有阀门均可关闭，保证机组可靠的停机。

2.机械生存停止。在机械救生装置中，包括应急开关、应急开关加速器、喷油手柄等部件。应急开关结构如图1所示。

图1紧急遮断器

在紧急开关中，第1部分是飞行锤飞锤随旋转轴高速旋转，当转速大于设定值时，飞锤将被抛下。发射的飞锤触发紧急触发加速器，迅速降低安全油压力，然后关闭所有阀门，保证汽轮机安全停止运行。

2. 手动停止。在前轴承座的端面上安装了手动开关装置。紧急情况下，可手动操作止推手柄，使低压油系统的机油电路连接回油管，低压油压力可快速取出，使膜阀可快速打开。同时，高压安全阀连接回油管，高压安全阀可迅速取出，使所有阀门关闭，机组停机。

二、高压的安全系统

1.隔膜阀。高压安全系统由隔膜阀和应急安全装置组成。隔膜阀是连接低压安全油系统和高压安全油系统的装置。隔膜阀上腔与低压排油口连通。正常情况下，上腔充低压安全油后，通过弹簧阻力压下隔膜阀芯，将出油通道与急停油总管隔离，确保AST油压的建立。当低压安全油系统启动保护动作时，低压安全油压释放，隔膜阀在弹簧力作用下快速开启，主油管出油通道打开紧急停机，安全油压快速释放，所有蒸汽阀立即关闭。

2.紧急安全装置。紧急安全装置由AST电磁阀、OPC电磁阀和单向阀组成。紧急安全装置的布置。(1)AST电磁阀AST电磁阀有两组，每组有两个电磁阀，串联或并联布置。正常运行时，关闭电磁阀，隔离紧急中断管线上的放油口，建立AST油压。当电磁阀收到停机指令时，电磁阀打开，紧急中断油路的放油口接回油管，AST油压解除，所有阀门关闭，机组停机。(2)OPC电磁阀。两个OPC电磁阀并联布置。机组运行时，OPC电磁阀处于关闭状态，起到隔离OPC主管与回油管之间通道的作用，保证OPC油压的建立。当汽轮机转速达到3090 r/min时，DEH发出OPC超速信号，OPC电磁阀收到信号后开启，OPC母管油压解除，调节阀迅速关闭。(2)止回阀。在AST油路和OPC油路之间设置两个单向阀，方向是从OPC油路到AST油路，即OPC电磁阀动作后，单向阀作用排出的OPC油不会影响AST油压。当AST电磁阀启动时，AST油压为零，单向阀打开，OPC油压立即丢失。

三、调试时发现的问题与处理

1. 正常制动后无法暂停制动。汽轮机ETS试验中，正常制动后制动再次暂停，但操作失败。但是，在前一次ETS试验中，汽轮机可以正常停机，从而可以消除系统管道故障，检查后，高压起动油泵输出电流和压力在正常范围内，因此低压供油问题可以消除。判断 高压安全油压力或低压安全油压力可能无法确定。 影响高压安全机油压力设置的因素有几个。(1)四种AST电子的工作状态是否正常。(2)机油系统压力正常。(3)膜阀处于正常状态。检查了四个AST型电能表，并分别对四个电能表施加了带电信号。在现场视察后发现，这四个电子仪器通常可以进行充电操作，但这一点被排除在外。制动悬浮过程中，EH油系统的机油压力始终保持在14.2 MPa，发动机电流没有明显变化，因此EH油系统的机油压力问题也可以消除。制动恢复时，膜阀顶部的机油压力约为0.9 MPa，正常悬挂时低于1.5 MPa。因此，制动无法暂停的原因可能来自低压安全油系统。低压安全油压力异常时，往往由于手动停机装置堵塞、安全油无连接复位电锁或停机电子锁等原因导致油卸载。首先是手动停机装置然后检查复位电磁阀，强制复位电磁阀负载，检查局部复位电磁阀的现场动作状态，然后通过手动捕捉局部制动手柄(这与复位电磁阀功能兼容)挂起制动。但是，没有发现问题，因此排除了复位电磁阀的故障。在试验中，暂时判断停车电解槽堵塞，存在漏油现象，导致无法建立低压安全油压。关闭机油系统后，取出止血带进行清洗，发现止血带阀中心有黑色杂质，清洗后重新安装，重新启动机油系统，分别进行遥控制动悬浮试验和制动悬挂操作可以正常进行，问题可以解决。

２．油路上单向阀的方向相反。汽轮机紧急出口节流阀静态试验及复位时，发现紧急出口节流阀跳闸后不能正常复位。静态试验时，汽轮机锁定后，将喷油试验手柄置于隔离位置，打开前轴承箱观察孔盖，手动触发紧急跳闸节流钩，紧急跳闸显示由“正常”变为“跳闸”.安全油压仍能保持，主节流阀保持开启状态，试验结束后，立即复位试验手柄和紧急跳闸节流阀，紧急跳闸显示由“跳闸”变为“正常”。喷油测试是一项定期测试，必须在机械超速测试之前进行。其目的是确保应急方舱水锤在达到转速后能准确动作。在喷油试验后，应急跳闸节流阀应正常复位。否则，汽轮机跳闸，影响机组的正常运行。紧急跳闸节流阀的复位由喷油测试阀操作。当低压安全油进入部件时，紧急跳闸节流阀复位在紧急跳闸节流阀的上部。紧急跳闸油门无法复位的原因通常是紧急跳闸油门卡滞且低压安全油压低。如果油压过高或过低，则不会按下紧急跳闸油门下的弹簧。对于无法复位的故障，打开前轴承箱观察孔端盖，手动旋转紧急调节器节流阀中的活塞，活塞移动正常，无卡涩现象。然后检测系统油压，发现系统油压低或注水试验阀后管路有泄漏点，但注水试验时隔膜阀安全油压上限为1.48mpa，油压正常，喷油试验阀后管路可能有泄漏点。所有管道均已检查，管接头及焊缝无泄漏。仔细分析后，发现喷油测试阀后面还安装了一个单向阀，当紧急切断阀复位时，该单向阀将隔离复位油。如果单向阀安装方向相反，则当紧急跳闸油门复位时，复位油由单向阀释放，复位油压降低。这导致紧急跳闸节流阀无法复位，因为止回阀位于前轴承壳中相对隐藏的位置，无法直接看到，安装过程中安装可能不正确。确定原因后，更换单向阀并重新安装。系统恢复后，再次进行紧急跳闸油门静态充油复位试验。紧急跳闸油门复位动作正常，问题得到解决。

总之，由于调控安全系统结构复杂，缺陷隐藏起来，一旦运行过程中出现缺陷，必须及时准确判断缺陷原因，及时处理，否则会直接影响机组的安全运行。因此，在日常工作中，应注意保持调节安全系统，定期进行机油质量测试，检查蓄电池的压力，定期更换和清洗磁性滤清器等。只有在调节安全系统正常运行时，才能保证机组的稳定运行。

参考文献：

［１］王红．关于调节保安系统的故障分析及处理.2020.

［２］刘继东．汽轮机故障诊断技术的发展与展望．2019.