廣東沙角C電廠3臺660 MW機(jī)組的自動(dòng)化程度高、保護(hù)多，對保障機(jī)組安全運(yùn)行起到很好的作用，但也發(fā)生了一系列誤動(dòng)。為此，該廠對其中發(fā)生拒動(dòng)和誤動(dòng)的一些保護(hù)進(jìn)行了完善。

1 冷卻水保護(hù)系統(tǒng)的完善

1999年3月24日，化學(xué)人員對發(fā)電機(jī)定子冷卻水取樣、測量導(dǎo)電率時(shí)，按慣例開啟3號機(jī)定子冷卻水水箱水位計(jì)底部放水門，連續(xù)放水2～3 min。由于運(yùn)行人員經(jīng)驗(yàn)不足，操作不穩(wěn)，引起水箱水位波動(dòng)，出現(xiàn)水位低低報(bào)警，A冷卻水泵跳閘。因水箱水位低低跳閘信號未復(fù)位前，聯(lián)鎖啟動(dòng)不了B冷卻水泵，造成發(fā)電機(jī)定子冷卻水中斷，發(fā)電機(jī)繞組溫度快速上升。當(dāng)發(fā)電機(jī)繞組溫度上升到85℃時(shí)，機(jī)組仍未跳閘，被迫手動(dòng)打閘停機(jī)。

圖1是定子冷卻水保護(hù)邏輯圖，當(dāng)水箱水位過低時(shí)跳閘定子冷卻水泵，5 s后再跳汽輪發(fā)電機(jī)組。



圖1 發(fā)電機(jī)定子冷卻水保護(hù)邏輯圖

實(shí)際運(yùn)行中，當(dāng)水箱水位信號GST.021.LSLL出現(xiàn)低低時(shí)，立即跳閘2臺定子冷卻水泵。若此時(shí)的水位低低信號在5 s以內(nèi)復(fù)位斷開，2臺定子冷卻水泵都已被跳閘，但跳閘冷卻水泵的指令繼電器AXR.030.02和AXR.030.03因GST.021.LSLL斷開而失電復(fù)位，時(shí)間繼電器TMR.030.01也就停止了計(jì)時(shí)，TMR.030.01未計(jì)時(shí)到5 s鐘，所以不會(huì)發(fā)出跳閘機(jī)組的指令。于是就出現(xiàn)了全部定子冷卻水泵已停運(yùn)，機(jī)組繼續(xù)保持運(yùn)行的危險(xiǎn)工況。可見，冷卻水泵的跳閘指令不能準(zhǔn)確反映泵的已跳閘狀態(tài)，更不能真實(shí)反映定子冷卻水是否中斷的情況。為了徹底消除保護(hù)拒動(dòng)，最大限度地防止誤動(dòng)，在定子冷卻水系統(tǒng)中，加裝了3個(gè)流量開關(guān)，每個(gè)開關(guān)送出2組定子冷卻水流量低低信號，分別送到2個(gè)不同的跳閘通道。在每個(gè)通道中進(jìn)行三取二邏輯運(yùn)算后發(fā)出跳閘機(jī)組的指令，以保護(hù)發(fā)電機(jī)組的安全。

2 修改DCS軟件和聯(lián)鎖柜硬件

1999年8月10日，運(yùn)行人員做1號機(jī)定期交、直流密封油泵聯(lián)動(dòng)實(shí)驗(yàn)過程中，密封油/氫差壓發(fā)生波動(dòng)，集控室CRT顯示密封油/氫差壓0.051 MPa，而勵(lì)磁機(jī)側(cè)卻發(fā)出0.02 MPa低低信號，保護(hù)誤動(dòng)，機(jī)組跳閘。為了防止聯(lián)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)密封油/氫差壓低低保護(hù)誤動(dòng)，在DCS軟件和聯(lián)鎖柜硬件中取消了主密封油泵PP041出口壓力低025PSL自停運(yùn)條件和交流緊急密封油泵PP042出口壓力低026PSL自停運(yùn)條件。當(dāng)密封油泵出口壓力低報(bào)警時(shí)，發(fā)出聯(lián)動(dòng)另一臺交流或直流緊急密封油泵信號，同時(shí)繼續(xù)保持自身運(yùn)行，更有效地防止密封油壓進(jìn)一步降低，提高汽輪發(fā)電機(jī)組的安全性。

3 完善鍋爐滿水保護(hù)

增加了3個(gè)汽包水位高高信號，三取二后作為MFT的始發(fā)條件見圖2，彌補(bǔ)了設(shè)計(jì)上的疏漏，完善了鍋爐滿水保護(hù)，以防止汽輪機(jī)水沖擊事故，確保機(jī)組安全。



圖2 鍋爐滿水保護(hù)邏輯圖

4 取消失去一次風(fēng)跳全部磨煤機(jī)的保護(hù)

過去，因過份依賴一次風(fēng)/爐膛差壓低低單信號跳閘全部磨煤機(jī)，導(dǎo)致多次保護(hù)誤動(dòng)，且因原測量參考點(diǎn)為多個(gè)儀表所共用，任一儀表膜盒穿孔或漏風(fēng)都將影響參考點(diǎn)的壓力，相互干擾嚴(yán)重，造成信號極不穩(wěn)定。為此，取消了失去一次風(fēng)跳全部磨煤機(jī)的保護(hù)(但仍保留其報(bào)警功能)，增加各臺磨煤機(jī)風(fēng)量小于60%跳閘單臺磨煤機(jī)的保護(hù)，并采用多點(diǎn)測量，分散危險(xiǎn)，減少保護(hù)誤動(dòng)。

5 B引風(fēng)機(jī)控制的改善

2000年7月18日，3號機(jī)組A引風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端軸承溫度高，運(yùn)行人員就地檢查發(fā)現(xiàn)該風(fēng)機(jī)的潤滑油已變質(zhì)，停A引風(fēng)機(jī)進(jìn)行換油。換油后啟動(dòng)時(shí)，A引風(fēng)機(jī)由于振動(dòng)高高而跳閘。再次啟動(dòng)A引風(fēng)機(jī)，數(shù)秒后A引風(fēng)機(jī)又因振動(dòng)高高而跳閘。受其影響，B側(cè)送、引風(fēng)機(jī)切至手動(dòng)控制，運(yùn)行人員檢查正常后投回自動(dòng)。隨后B側(cè)引風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉急速關(guān)小，爐膛壓力高高，MFT動(dòng)作，機(jī)組跳閘。熱控人員檢查后發(fā)現(xiàn)B側(cè)引風(fēng)機(jī)控制邏輯不合理。結(jié)合多次風(fēng)機(jī)振動(dòng)高高，風(fēng)機(jī)跳閘RUNBACK不成功的事故分析，采取了相應(yīng)的措施：

(1) 完善接地系統(tǒng)，消除雷電等外界電磁干擾。增加高、低通濾波和帶通濾波過濾風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速諧波和風(fēng)機(jī)葉片共振諧波，有效防止變負(fù)荷調(diào)風(fēng)量時(shí)振動(dòng)高高保護(hù)誤動(dòng)。增加一套振動(dòng)測量系統(tǒng)，修改保護(hù)邏輯(見圖3)，只有當(dāng)2套系統(tǒng)同時(shí)檢測到持續(xù)10 s的振動(dòng)高高信號，才發(fā)出跳閘指令。



圖3 風(fēng)機(jī)保護(hù)邏輯圖

(2) 取消風(fēng)機(jī)軸承溫度高跳閘保護(hù)，增加風(fēng)機(jī)軸承溫度高光字牌報(bào)警。將E分度熱電偶中性點(diǎn)接地式溫度測量改為Pt100熱電阻絕緣式溫度測量，消除了mv信號易受干擾、保護(hù)誤動(dòng)對風(fēng)機(jī)安全運(yùn)行的威脅。

(3) 糾正了軟件中風(fēng)機(jī)停止和跳閘信號不分的邏輯錯(cuò)誤，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)，完善了風(fēng)機(jī)RUNBACK功能。

(4) 將風(fēng)機(jī)動(dòng)葉執(zhí)行機(jī)構(gòu)的反饋電位器改為電感式反饋裝置，防止電位器故障引起反饋信號與控制信號不平衡導(dǎo)致調(diào)節(jié)系統(tǒng)誤關(guān)動(dòng)葉、爐膛壓力保護(hù)誤動(dòng)發(fā)生MFT信號。

6 給水加熱保護(hù)的改善

1999年11月11日，運(yùn)行人員按檢修工作票的要求將1號機(jī)組3，4號低加退出運(yùn)行。14:22，3，4號低加水位高高，發(fā)出開3，4號低加旁路門信號。由于設(shè)計(jì)安裝時(shí)錯(cuò)誤地將該信號接到關(guān)閉3，4號低加旁路電動(dòng)門的端子上，強(qiáng)制關(guān)閉了3，4號低加旁路電動(dòng)門，除氧器上水中斷。14:32，汽包水位低低，MFT保護(hù)動(dòng)作，機(jī)組跳閘。查明原因后及時(shí)作出了糾正。為了進(jìn)一步完善給水加熱保護(hù)，減少高、低加水位保護(hù)誤動(dòng)，增加了高、低加液位高聯(lián)動(dòng)全開危急疏水門邏輯，加裝一水位高開關(guān)，并將易卡澀的浮筒式液位計(jì)更換為1151差壓水位計(jì)，消除了高溫氣流的影響。

7 給水泵保護(hù)的完善

2000年3月3日，1號機(jī)組啟動(dòng)過程中，B給水泵軸承漏油，被迫停運(yùn)且退出備用。00:30，負(fù)荷加至230 MW時(shí)，C給水泵平衡水溫度高跳閘，聯(lián)動(dòng)A給水泵啟動(dòng)。A給水泵運(yùn)行幾十秒后因給水流量信號取樣管脫落，誤發(fā)給水泵進(jìn)/出口差壓低信號而跳閘。3臺給水泵全停，鍋爐斷水，汽包水位迅速下降，手動(dòng)打閘停機(jī)，隨后出現(xiàn)汽包水位低低。綜合分析歷次給水泵故障引起的跳閘事故，有針對性地進(jìn)行了改造。

(1) 更換了平衡水溫度測量卡的通道電阻，將測量范圍從0～200℃改為0～300℃，使跳閘報(bào)警值220℃落在量程的2/3處，避免了保護(hù)拒動(dòng)，提高了測量信號的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性；增加一塊ENTEK-IRD溫度監(jiān)視卡和2個(gè)平衡水溫度測點(diǎn)TE010B、TE010C，3個(gè)平衡水溫度測量信號分別送到3塊測量卡，卡件輸出接點(diǎn)進(jìn)行三取二邏輯運(yùn)算后才發(fā)出跳給水泵指令(見圖4)。用這樣的方法分散危險(xiǎn)，有效地減少了誤動(dòng)。



圖4 給水泵保護(hù)邏輯圖

(2) 為徹底消除軸向測量給水泵轉(zhuǎn)速時(shí)的誤信號，避免給水調(diào)節(jié)不穩(wěn)時(shí)給水泵易跳閘的故障，將測速方式改為徑向，消除了變負(fù)荷時(shí)串軸的影響。

(3) 考慮增加3臺給水泵全停信號，作為MFT的觸發(fā)條件，和現(xiàn)有的汽包水位低低、爐水循環(huán)不良、再熱保護(hù)一起完善鍋爐斷水保護(hù)。

8 控制系統(tǒng)的完善

1998年10月15日，UPS電源發(fā)生故障，在UPS電源瞬間切換的過程中，各機(jī)組循環(huán)水泵全部跳閘，造成全廠機(jī)組跳閘、對外事故停電。經(jīng)過多次模擬實(shí)驗(yàn)分析，控制系統(tǒng)瞬間失電，其模擬量輸入卡的組態(tài)數(shù)據(jù)也隨之丟失?；謴?fù)上電的過程中，主機(jī)上電自檢完畢開始正常工作，按特定的時(shí)間順序掃描I/O映象表中的數(shù)據(jù)并執(zhí)行程序。因模擬量輸入卡上電后的初始化組態(tài)是靠主機(jī)執(zhí)行程序中BTW指令來完成的，所以在模擬量輸入卡組態(tài)好，正常工作之前所采集到的數(shù)據(jù)均不正確，錯(cuò)誤采到循環(huán)水泵電機(jī)繞組溫度高于130℃的壞值，程序執(zhí)行后導(dǎo)致誤跳循環(huán)水泵。充分研究可編程控制器硬件、軟件和分析梯形邏輯圖后，利用可編程控制器自檢的反饋信息，取I/O機(jī)架故障信號，作為循環(huán)水泵電機(jī)繞組溫度高跳閘信號的閉鎖條件，在機(jī)架故障或I/O卡上電5 s內(nèi)閉鎖循環(huán)水泵電機(jī)繞組溫度高信號(見圖5)，防止循環(huán)水泵電機(jī)繞組溫度高信號引起保護(hù)誤動(dòng)。從此，杜絕了瞬間失電或電壓不穩(wěn)引起的跳泵跳機(jī)大事故。



圖5 循環(huán)水泵保護(hù)邏輯圖

經(jīng)過幾年的完善，糾正熱工保護(hù)系統(tǒng)邏輯的不合理設(shè)計(jì)，改造現(xiàn)場儀器設(shè)備的安裝位置，加裝遮雨棚和空氣過濾器，重要儀表取樣管和儀用空氣管替換為不銹鋼管，從一次元件到保護(hù)邏輯的可靠性都得到了較大提高，機(jī)組事故跳閘次數(shù)明顯減少。(蘇樂春)