肖建

摘要：本文主要敘述了東方汽輪機廠生產(chǎn)的300MW機組掛閘原理及過程，具體闡述了掛閘全過程流程，針對現(xiàn)場機組試驗及啟機過程出現(xiàn)的掛閘異?，F(xiàn)象，通過邏輯作出了分析并提出了解決方案，并就機組掛閘管理問題進行了探討。

關鍵詞：掛閘 掛閘原理 分析 解決方案

1 概述

1.1 概述 福建華電永安發(fā)電有限公司2*300MW機組采用東方汽輪機廠生產(chǎn)的C300/256.6-16.7/1.0/537/

537型汽輪機，2011年首臺機組投產(chǎn)發(fā)電。DEH數(shù)字電液部分采用艾默生OVATION控制系統(tǒng)。投運后因機組掛閘問題影響開機時間的問題越發(fā)嚴重，因此，合理解決機組異常，保證掛閘正常成為安全生產(chǎn)重中之重。

1.2 問題的出現(xiàn) 該公司首臺機組調(diào)試運行期間，時有出現(xiàn)因掛閘問題影響實驗及開機的現(xiàn)象?，F(xiàn)場實際現(xiàn)象為：在DEH OPR站點擊機組掛閘后，掛閘過程進行，安全油壓建立后，馬上掉閘。再掛后或多次重復后會正常掛閘成功，廠方人員進行分析后，檢查了各方面存在的問題，以油路系統(tǒng)為基本出發(fā)點，對電磁閥功能進行了各項檢查，但始終存在掛閘上的困擾問題。投運后，啟動前實驗發(fā)生掉閘頻率越來越大，并開始影響開機前試驗項目及機組并網(wǎng)時間。故如何從現(xiàn)象中找出實際原因并合理處理成為該臺機組安全生產(chǎn)工作之重。

1.3 研究機組掛閘的必要性 汽輪機主要電廠發(fā)電設備中的重要組成環(huán)節(jié)，其安全性能一直得以高度重視。機組掛閘是機組保護油系統(tǒng)回路中重要的一個環(huán)節(jié)，機組不能正常掛閘，必然會對機組正常運行時油回路的正常造成影響，掉閘過程必定是保護回路中有油門開路情況，造成油從開路中流回油箱，因此無法正常建立安全油壓。

2 掛閘問題的現(xiàn)象分析

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圖1 掛閘過程各相關邏輯點曲線圖

由上圖（紅色曲線為HPT OIL PRESS SETUP，曲線范圍為-1到2）可知，整個掛閘過程中，LATCH指令發(fā)出10S后，會自動復位掛閘信號，此時等待掛閘過程的結(jié)束。掛閘成功信號為安全油建立且無ZS1開關信號延時10S。從曲線中可以看出，紅色曲線在從低電平轉(zhuǎn)到高電平即為HP油壓建立的過程，經(jīng)過一段時間后，紅色曲線重新轉(zhuǎn)化為低電平，系統(tǒng)重新掉閘。

3 東汽300MW機組掛閘原理

在各項就地設備工作未能實際解決該問題后，從邏輯出發(fā)去研究整個掛閘過程的意義趨于重要。雖然邏輯上并沒有不讓掛閘或是有掛閘失敗的提示標志，但是，整個就地設備均已檢查并無發(fā)現(xiàn)能引起油系統(tǒng)泄露的關鍵點。因此，筆者從掛閘的原理出發(fā)，基于掛閘邏輯分析，建立標準，對比掛閘過程重要因素，探討掛閘原理及分析掛閘問題。

3.1 掛閘原理 東方汽輪機300MW機組掛閘系統(tǒng)設置的復位試驗閥組中的復位電磁閥（1YV），機械遮斷機構(gòu)的行程開關ZS1、ZS2供掛閘用。掛閘原理及過程如下：在OVATION操作員站點擊掛閘按鈕后，復位試驗閥組中的復位電磁閥（1YV）將帶電動作（四個AST電磁閥也帶電將EH油回油管路封堵建立油壓），將潤滑油引入危急遮斷器裝置活塞側(cè)腔室，復位活塞向圖中左側(cè)移動到上止點，使危急遮斷器裝置的撐鉤復位，通過機械遮斷機構(gòu)的杠桿將遮斷隔離閥組的機械遮斷閥復位，將高壓保安油的排油口封住，建立高壓保安油。當壓力開關組件中的三取二壓力開關檢測到高壓保安油已建立后，向DEH發(fā)出信號，使復位電磁閥（1YV）失電，危急遮斷器裝置活塞回到下止點，DEH檢測行程開關ZS1的常開觸點仍為閉合、ZS2的常開觸點仍為斷開，DEH判斷掛閘程序完成。

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圖2 EH掛閘回路系統(tǒng)圖

3.2 掛閘過程常規(guī)分析故障點 ①電磁閥問題。觀察整個掛閘過程，電磁閥在掛閘過程中起重要的作用。但電磁閥存在線圈容易燒壞造成無法帶電，電磁閥體關閉不嚴密甚至未動作，都將造成油管路與回油管相通，而造成掛閘失敗。②壓力開關問題。壓力開關質(zhì)量不穩(wěn)定時，存在接點接通不順暢的現(xiàn)象。造成安全油壓丟失而掉閘。③部分操作問題。如EH油泵及潤滑油泵未啟動或油壓不符合正常運行要求。

3.3 基于掛閘邏輯分析解決掛閘問題 ①機組掛閘邏輯原理。圖3為現(xiàn)場實際掛閘控制頁邏輯，圖4將圖3的信息表示為示意圖。從兩個圖我們可以充分分析掛閘邏輯。a掛閘允許條件：杠桿行程開關ZS2到位，汽輪機掉閘且所有閥門關閉。b掛閘成功標志：安全油壓建立且無ZS1到位信號。c掛閘過程邏輯：點擊OPR站掛閘按鈕后，掛閘指令經(jīng)一RS觸發(fā)器記憶發(fā)出，使得1YV接通帶電，將潤滑油導入活塞內(nèi)推動活塞向左移動進行油路掛閘過程。安全油壓經(jīng)3取2壓力開關判斷掛閘成功。d掛閘復位邏輯分析：掛閘指令出口引一延時10S信號復位掛閘信號，保證掛閘指令只能發(fā)出10S，1YV的工作復位時間即為10S。安全油壓建立后，等待ZS1信號延時10S復位該邏輯。

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圖3 故障邏輯圖

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圖4 掛閘邏輯示意圖

②機組掛閘失敗過程分析。

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圖5 掛閘失敗過程各相關邏輯點曲線圖

基于上述掛閘邏輯及掛閘原理，對圖5進行深入分析。該圖中各趨勢線紅線為ZS2的信號，粉紅色為掛閘指令信號，青色為ZS1的到位信號，藍色為安全油壓建立信號。全過程分析如下，掛閘指令觸發(fā)后（高電平），ZS1的信號隨后到位發(fā)出信號表明掛閘潤滑油進入活塞腔工作，此時安全油壓3取2開關閉合發(fā)出油壓建立信號，ZS2因中間杠桿移動接通信號從高電平轉(zhuǎn)為低電平，10S后掛閘指令脈沖結(jié)束，經(jīng)過一段時間突然油壓建立信號丟失，機組掉閘，ZS1信號也隨機組掉閘隨后消失。

③基于邏輯對掛閘的分析。

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圖6 掛閘成功邏輯示意圖

根據(jù)3.2所述，再對機組掛閘成功的邏輯進行分析，機組掛閘成功標志同樣采用一RS觸發(fā)器進行設計。ZS1受杠桿移動，在掛閘過程中先閉合后斷開，而HP油壓則在閉合前先閉合。此時，該SR觸發(fā)器R端由真值轉(zhuǎn)為假值，而ZS1隨后出現(xiàn)真值，置位端真值使機組觸發(fā)器輸出為真值，此時掛閘過程結(jié)束，機組掛閘成功。

分析該過程，結(jié)合圖5掛閘曲線研究，發(fā)現(xiàn)ZS1始終沒有斷開，直至HP油壓丟失方才斷開，使得圖6所示意邏輯不能成立而掛閘失敗，如果ZS1先于油壓丟失前斷開信號，則完全能夠符合圖6的邏輯使得整個掛閘邏輯合理完成。仔細觀察ZS1的動作情況，再次發(fā)現(xiàn)ZS1整個接通的時間較長，接點接通起始時間為15：38：01，結(jié)束時間為15：38：30，整個時間為29S，與圖4掛閘邏輯中10S的復位時間相差較大。因此，ZS1的工作時間成為影響掛閘成功的可能因素。

④試驗結(jié)果。

基于上述邏輯的分析，結(jié)合現(xiàn)場實際，提出解決該項缺陷的嘗試方案，對ZS1、ZS2進行通斷位置整定使其符合工作時間要求。經(jīng)過多次嘗試，最終找到一合適的位置點，掛閘成功。

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圖7 成功掛閘過程各相關邏輯點曲線圖

對比圖5，從圖7我們可以看出ZS2斷開的時間較失敗掛閘邏輯較早，而ZS1轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖胶笥蛪航⒌臅r間來得快。ZS1接點接通起始時間為18：59：55，結(jié)束時間為19：00：12，整個時間為17S，較之前縮短12S。重復試驗證明，該掛閘問題得以解決。

4 結(jié)束語

機組掛閘是機組啟動的重要標志。機組掛閘不成功問題也是困擾現(xiàn)場維護人員的重要問題。一般情況下，在邏輯不動、卡件輸出正常的情況下，掛閘問題都為典型基本的就地設備泄露等問題。從該問題來看，最終解決出問題的點反而比較細小，與大量進行就地各類電磁閥查漏等重大任務來對比，之前因未正常對待邏輯分析浪費了大量的人力物力。本文根據(jù)現(xiàn)場實際出現(xiàn)的問題，就掛閘整個邏輯進行了詳細的闡述，一方面解析了掛閘過程邏輯及就地設備動作情況，另一方面基于邏輯分析探討掛閘問題，提出了新的觀點，解決了長期困擾在生產(chǎn)中的疑難缺陷。

參考文獻：

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