西门子汽轮机调门快关问题分析

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1、第36卷第1O期华电技术V01．36No．102014牟10月HuadianTechnologyOct．2014西门子汽轮机调门快关问题分析许锐锋(河南恩湃高科集团有限公司，郑州450052)摘要：针对汽轮机组运行期间突发的跳闸事故，指出了汽轮机调门快关引发的一系列反应从而使机组跳闸，分析了汽轮机调门快关的原因以及甩负荷判断回路的合理性，提出了解决问题的具体措施。关键词：汽轮机；跳闸事故；调门快关；甩负荷；SY析中图分类号：TK269．6文献标志码：B文章编号：1674—1951(2014)10—0051—03制使用同一个比例一积分一微分(PID)调节器

2、，其1问题的提出人口偏差为转速偏差与功率偏差之和，此时目标功某电厂2×660MW汽轮机组是上海汽轮机有率为0MW，目标转速为3000r／min，而实际功率为限公司引进德国西门子公司技术生产的N660—25／45MW，实际转速为3000r／min，PID调节器入口为600／600型、超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四负偏差，因此阀门又关至0％。由于高、低压旁路在排汽、凝汽式汽轮机。机组配置2个高主阀、2个高手动，高、低压旁路阀未开，而且锅炉燃料量较高，因调阀、2个中主阀、2个中调阀及1个补汽阀。汽轮此延时10S后再热器保护动作，锅炉MFT。直流炉机数字式

3、电液控制系统(DEH)由上海汽轮机有限由于蓄热容量小，一般设计锅炉跳闸直接联跳汽轮公司成套供货，使用Ovation控制系统。DEH采用机。汽轮机跳闸后，通过主汽门关闭信号联跳发电西门子汽轮机控制策略，通过Ovation软硬件平台实机，使并网开关解列。现对汽轮机的控制。机组一直稳定运行，然而在2．2调门快关原因2013年11月份接连两次发生突发性跳闸事故。调门快关是在电力系统故障或系统负荷骤减而第1次事故：11—05T06：06：22，机组带负荷出现甩负荷时，为了保护电力系统稳定所采取的保401．8MW，汽轮机调门快关，功率降至0MW，接着护措施J。另外，

4、在汽轮发电机组保护动作时，快阀门开到一个小开度，功率升至45MW，最后阀门又关调门，防止超速或实现紧急停机。此功能一般通关至0％，再热器保护动作，锅炉主燃料跳闸过DEH快速回路实现。此机组汽轮机控制采用西(MFT)，汽轮机跳闸，发电机解列。在此过程中，机门子DEH，其设计的调门快关条件有：汽轮机任一组控制方式由协调方式变为机跟随，最后切为转速保护动作、阀位反馈故障及调门指令变化大。事故控制，汽轮机转速基本在3000r／min。发生之前，机组未出现跳闸条件且各个调阀位置反第2次事故：11—26T20：34：22，机组带负荷馈都正常。通过历史趋势图可以看出，

5、每次调门快615．0MW，汽轮机调门突发快关，过程与第1次事关前，实际功率都有一定程度的波动，因此可以断定故类同，最后机组跳闸。调门快关跟功率信号波动有关。功率信号波动触发甩负荷信号，从而使汽轮机调门指令快速下降。2原因分析2．3功率信号与调门指令的关系2．1汽轮机调门快关引起的一系列回路动作西门子DEH甩负荷识别回路通过两个方面判两次跳闸事故都是由汽轮机调门关闭引起的。断。(1)功率变化速率监视：通过速率识别功能块调门快关后机组功率迅速降为0Mw，由于实际功率对实际功率进行监视，如果实际功率下降速度超过与设定功率偏差大，机组控制方式由协调功率控制14．

6、584MW／50ms，延时0．5S，产生电网瞬间中断信切为机跟随压力控制。此时，机组维持当前主蒸汽号KU；(2)功率下降幅度监视：如果实际功率下降压力，随着调门全关，主蒸汽压力上升，阀门逐渐开到小于2倍厂用电负荷104MW以及与功率设定值大。但在阀门重新开启过程中，控制方式又切为转偏差大于104MW，产生电网瞬间中断信号KU。西速控制。在西门子控制策略中，转速控制与功率控门子DEH甩负荷识别回路逻辑如图1所示。由西门子公司《汽轮机调节保安系统说明书》收稿日期：2014—03—18；修回日期：2014一O8—20可知：功率信号波动过快或者波动幅度过大产生电

7、·52·华电技术第36卷实际功率功率设定值发电机己并网TLAW图1西门子DEH甩负荷识别回路逻辑网故障信号KU，触发汽轮机甩负荷，从而把调门指快速开启，调门回到原来开度，期间功率控制与压力令快速置为0％，紧急关闭阀门。控制之间的切换不会影响调门开度。2．4影响功率信号变化的原因3．2甩负荷识别判断回路的合理性(1)发电机正常运行时，其输出功率P取决于电力系统故障部分甩负荷时，同步发电机由于汽轮机输入到发电机转轴的机械功率。当汽轮机调输入、输出功率的不平衡引起与电网的失步，使功角门增大即汽轮机输入功率增大时，发电机功率随之加大，过大的功角会使电机失去稳定而

8、与电网解列。增大；反之，发电机功率随着减小。因此，在部分甩负荷的瞬间，应暂时减低