300MW机组汽轮机转速控制故障分析和处理措施

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1、第33卷第9期华电技术Vo1．33No．92011年9月HuadianTechnologySep．2011300MW机组汽轮机转速控制故障分析和处理措施李兴照，宋国锋，陈淑琴，海广星(河南第一火电建设公司，河南郑州450012)摘要：巩义豫联电厂300MW机组汽轮机在停机惰走期间再次挂闸时，调门突然开大、转速迅速飞升导致汽轮机的超速保护(OPC)动作，针对上述现象进行了分析和处理，取得了良好的效果。关键词：数字电液控制系统；停机惰走；PID调节器；超速保护；故障分析中图分类号：TK268文献标志码：B文章编号：1674—1951(2011)09—005

2、0～03(8)伺服阀：接受调门开度指令来驱动就地1数字电液控制系统概况调门。巩义豫联电厂6机组(300MW)汽轮机为东方(9)调门：包含阀体及液压控制部分，由伺服阀汽轮机厂生产的C300／264—16．7／1．0／537／537型来驱动开或关。亚临界中间再热、两缸两排汽、抽汽凝汽式汽轮机。1．2DEH转速控制操作步骤汽轮机数字电液控制系统DEH(DigitalElectro．Hy—(1)点击“复位”按钮，汽轮机复位(即挂闸)。draulicControlSystem)由东方电气自动控制工程有(2)点击“运行”按钮，开主汽门与中压主汽门。限公司供货，采用

3、Symphony分散控制系统。(3)点击“自动”按钮，选择自动方式。1．1DEH转速控制组成(4)输入目标值、升速率。DEH转速控制由转速控制PID、就地转速信号、(5)点击“进行”按钮，汽轮机开始按照所设定目标值、升速率、转速设定值、流量指令(％)、阀门的升速率向新目标值靠近，操作完成。曲线、伺服阀和调门组成。2故障现象(1)转速控制PID：运算转速设定值与就地转速信号的偏差并消除偏差的比例积分控制器。6机组在进行汽轮机超速保护控制单元OPC(2)就地转速信号：测量汽轮机的实际转速，为(OverspeedProtectController)试验时，机

4、组转速控制确保测量可靠、防止干扰，为三取中值处理过的转速不稳定，OPC反复动作3次，最高转速达到3105信号。r／min，导致手动打闸停机。在汽轮机惰走期间决定(3)目标值：汽轮机要达到的转速值，由运行人再次挂闸启动，出现汽轮机“挂闸”复位后，点击“自员根据需要输入。动”指令，还没有输人“转速目标值”和点击“进行”(4)升速率：每分钟所要求的汽轮机转速改变按钮，就地调门却突然开启，汽轮机转速随之飞升，值，由运行人员根据需要输入。变化曲线如图1所示。(5)转速设定值：由目标值向新目标值变化的3故障分析中间值，由升速率决定其改变的快慢，在逻辑运算中它与就地

5、转速信号相比较，其偏差值由PID来运算，作者通过故障现象分析认为，导致转速飞升的运算结果为流量指令，用此决定调门的开或关。原因主要有就地转速信号扰动、就地调门／油系统异(6)流量指令：汽轮机的蒸汽流量需求量，其值常、伺服阀异常和内部逻辑错误等。为0％～100％。按照以上所列原因逐一进行检查和排查：(7)阀门曲线：流量指令分配各个调门开度的(1)检查就地转速测量回路，正确可靠；查看各函数，流量指令通过每个调门的阀门曲线对应出其个转速测量的历史曲线，没有发现扰动现象，此原因调门开度指令(0％～100％)。排除；(2)检查就地油系统、调门，结果正常；在关闭收

6、稿日期：2011—05—20主汽门、中压主汽门后，依次单个实际开关就地调第9期李兴照，等：300MW机组汽轮机转速控制故障分析和处理措施·5l·图1变化曲线门，结果正常，此原因排除；从逻辑组态的正确与否方面很难发现其问题。汽轮(3)检查伺服阀信号正常；在关闭主汽门、中压机第1次冲转正常，是因为机组从零转速开始升速，主汽门后，依次单个实际开关就地调门，结果正常，掩盖了该问题。此原因排除；4故障处理措施(4)再次分析事故曲线发现，“挂闸”、“运行”都没问题，点击“自动”时流量指令有个阶跃，调门正确的DEH控制逻辑是当汽轮机掉闸后，目标开启转速随之飞升，证明

7、问题出现在逻辑内部。值、设定值、流量指令全部为零，汽轮机运行方式为作者做仿真试验且多次模拟汽轮机惰走工况，手动，PID运算控制器输出值强制跟踪为零，即此时在不同转速下点击“复位”一“运行”一“自动”按流量指令值为零。当汽轮机“复位”、“运行”后需要钮，DEH画面显示目标值、设定值自动置为当前实点击“自动”按钮来选择自动方式，此时目标值、设际转速值(即汽轮机惰走时的转速)，但逻辑内部流定值自动置为当前实际转速值，PID运算控制器开量指令阶跃一直存在，说明问题出在逻辑的PID运始运算，这样流量指令、调门就不会发生突变。算部分。随即对PID运算逻辑进行重点检

8、查，发现根据事故分析结果可知，要消除该故障现象，就点击“自动”按钮PID开始运算的瞬时，转速设