11月26日熱電廠11號(hào)機(jī)汽輪機(jī)軸振大機(jī)組跳閘案例分析
2019-01-03 (一)事件經(jīng)過
2018年11月26日11:06,11號(hào)機(jī)負(fù)荷87MW,機(jī)組帶工業(yè)抽汽130t/h,鍋爐主蒸汽流量410T/H。
11月26日11:00,運(yùn)行人員進(jìn)行11號(hào)機(jī)組一、二、四、五段抽汽逆止門關(guān)閉試驗(yàn)定期工作。
2018年11月26日11:06,11號(hào)機(jī)負(fù)荷87MW,機(jī)組帶工業(yè)抽汽130t/h,鍋爐主蒸汽流量410T/H。
11月26日11:00,運(yùn)行人員進(jìn)行11號(hào)機(jī)組一、二、四、五段抽汽逆止門關(guān)閉試驗(yàn)定期工作。
11:05開始試驗(yàn),一、二、四段抽汽逆止門關(guān)閉試驗(yàn)正常。
11:06:27,在關(guān)閉五段抽汽逆止門后,11號(hào)機(jī)突然跳閘,首出為“汽輪機(jī)軸承振動(dòng)大”。汽輪機(jī)惰走過程中,就地檢查汽輪機(jī)無異音,振動(dòng)正常。11:06:35,11號(hào)發(fā)電機(jī)程跳逆功率保護(hù)動(dòng)作,發(fā)電機(jī)解列。廠用聯(lián)動(dòng)成功。立即投油穩(wěn)燃,調(diào)整汽包水位正常,維持11號(hào)爐運(yùn)行。
11號(hào)機(jī)組跳閘后,將工業(yè)抽汽100T/H熱負(fù)荷轉(zhuǎn)移至1、2號(hào)機(jī)組,30T/H熱負(fù)荷轉(zhuǎn)移至12號(hào)機(jī)組,保持全廠對(duì)外供熱短時(shí)間不受影響。
經(jīng)對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組各軸瓦及本體、發(fā)電機(jī)氫氣系統(tǒng)、TSI機(jī)柜及探頭、二次回路接線、勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查未見異常。
在汽輪機(jī)保護(hù)全部投入,TSI各參數(shù)正常情況下,12:58,11號(hào)機(jī)沖轉(zhuǎn)。沖轉(zhuǎn)過程中,檢查汽輪機(jī)各參數(shù)正常。
13:30,11號(hào)汽輪機(jī)定速3000r/min。
由于進(jìn)行五段抽汽逆止門活動(dòng)試驗(yàn)時(shí),11號(hào)機(jī)組跳閘,為進(jìn)一步進(jìn)行原因分析,現(xiàn)場決定重新進(jìn)行五段抽汽逆止門關(guān)閉試驗(yàn),確認(rèn)五段抽汽逆止門關(guān)閉試驗(yàn)與振動(dòng)突升有無因果關(guān)系。
次試驗(yàn):13:47:19,五段抽汽電動(dòng)門打開,關(guān)閉五段抽汽逆止門時(shí),11號(hào)機(jī)組各軸承振動(dòng)突增。
第二次試驗(yàn):13:49:21,五段抽汽電動(dòng)門打開,關(guān)閉五段抽汽逆止門時(shí),11號(hào)機(jī)組各軸承振動(dòng)突增。
第三次試驗(yàn):13:58:47,關(guān)閉五段抽汽電動(dòng)門(驗(yàn)證汽流或電信號(hào)對(duì)振動(dòng)產(chǎn)生影響),關(guān)閉五段抽汽逆止門時(shí),11號(hào)機(jī)組軸承振動(dòng)突增。
根據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為五段抽汽逆止門關(guān)閉過程中因電信號(hào)干擾會(huì)導(dǎo)致機(jī)組振動(dòng)突升,令熱工人員檢查五段抽汽逆止門控制回路,檢查發(fā)現(xiàn)11號(hào)機(jī)組五段抽汽逆止門電磁鐵電纜正極線芯對(duì)地絕緣為零。經(jīng)初步分析認(rèn)為,11號(hào)機(jī)組5段抽汽逆止門電纜絕緣故障,在進(jìn)行逆止門關(guān)閉試驗(yàn)時(shí),造成直流220V系統(tǒng)接地,經(jīng)TSI接地系統(tǒng)對(duì)TSI造成干擾,引起各軸瓦振動(dòng)上升,引發(fā)機(jī)組跳閘。隨即甩開該電纜并進(jìn)行電纜更換。
11:06:27,在關(guān)閉五段抽汽逆止門后,11號(hào)機(jī)突然跳閘,首出為“汽輪機(jī)軸承振動(dòng)大”。汽輪機(jī)惰走過程中,就地檢查汽輪機(jī)無異音,振動(dòng)正常。11:06:35,11號(hào)發(fā)電機(jī)程跳逆功率保護(hù)動(dòng)作,發(fā)電機(jī)解列。廠用聯(lián)動(dòng)成功。立即投油穩(wěn)燃,調(diào)整汽包水位正常,維持11號(hào)爐運(yùn)行。
11號(hào)機(jī)組跳閘后,將工業(yè)抽汽100T/H熱負(fù)荷轉(zhuǎn)移至1、2號(hào)機(jī)組,30T/H熱負(fù)荷轉(zhuǎn)移至12號(hào)機(jī)組,保持全廠對(duì)外供熱短時(shí)間不受影響。
經(jīng)對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組各軸瓦及本體、發(fā)電機(jī)氫氣系統(tǒng)、TSI機(jī)柜及探頭、二次回路接線、勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查未見異常。
在汽輪機(jī)保護(hù)全部投入,TSI各參數(shù)正常情況下,12:58,11號(hào)機(jī)沖轉(zhuǎn)。沖轉(zhuǎn)過程中,檢查汽輪機(jī)各參數(shù)正常。
13:30,11號(hào)汽輪機(jī)定速3000r/min。
由于進(jìn)行五段抽汽逆止門活動(dòng)試驗(yàn)時(shí),11號(hào)機(jī)組跳閘,為進(jìn)一步進(jìn)行原因分析,現(xiàn)場決定重新進(jìn)行五段抽汽逆止門關(guān)閉試驗(yàn),確認(rèn)五段抽汽逆止門關(guān)閉試驗(yàn)與振動(dòng)突升有無因果關(guān)系。
次試驗(yàn):13:47:19,五段抽汽電動(dòng)門打開,關(guān)閉五段抽汽逆止門時(shí),11號(hào)機(jī)組各軸承振動(dòng)突增。
第二次試驗(yàn):13:49:21,五段抽汽電動(dòng)門打開,關(guān)閉五段抽汽逆止門時(shí),11號(hào)機(jī)組各軸承振動(dòng)突增。
第三次試驗(yàn):13:58:47,關(guān)閉五段抽汽電動(dòng)門(驗(yàn)證汽流或電信號(hào)對(duì)振動(dòng)產(chǎn)生影響),關(guān)閉五段抽汽逆止門時(shí),11號(hào)機(jī)組軸承振動(dòng)突增。
根據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為五段抽汽逆止門關(guān)閉過程中因電信號(hào)干擾會(huì)導(dǎo)致機(jī)組振動(dòng)突升,令熱工人員檢查五段抽汽逆止門控制回路,檢查發(fā)現(xiàn)11號(hào)機(jī)組五段抽汽逆止門電磁鐵電纜正極線芯對(duì)地絕緣為零。經(jīng)初步分析認(rèn)為,11號(hào)機(jī)組5段抽汽逆止門電纜絕緣故障,在進(jìn)行逆止門關(guān)閉試驗(yàn)時(shí),造成直流220V系統(tǒng)接地,經(jīng)TSI接地系統(tǒng)對(duì)TSI造成干擾,引起各軸瓦振動(dòng)上升,引發(fā)機(jī)組跳閘。隨即甩開該電纜并進(jìn)行電纜更換。
鑒于機(jī)組跳閘的初步原因已查明,且在晚上18點(diǎn)后,全廠熱負(fù)荷將達(dá)到工業(yè)抽汽330T/H,1、2、12號(hào)機(jī)組無法滿足晚上熱負(fù)荷出力,為了不影響對(duì)外供熱而產(chǎn)生社會(huì)影響,于是決定進(jìn)行機(jī)組恢復(fù)和并網(wǎng)。
14:50,11號(hào)機(jī)組并網(wǎng)成功。
16:52,電纜更換工作結(jié)束,進(jìn)行第四次五段抽汽逆止門關(guān)閉試驗(yàn),試驗(yàn)期間汽輪機(jī)各軸瓦振動(dòng)均正常。
(二)原因分析
11號(hào)機(jī)組“汽輪機(jī)軸承振動(dòng)大”保護(hù)動(dòng)作是本次非停的直接原因。
具體說明如下:11號(hào)機(jī)組“汽輪機(jī)軸承振動(dòng)大”保護(hù)邏輯為:“某一個(gè)瓦X方向或者Y方向有一點(diǎn)振動(dòng)超過動(dòng)作值,且相鄰?fù)叩腦方向或者Y方向有一點(diǎn)振動(dòng)超過動(dòng)作值”或“某一個(gè)瓦Z方向有一點(diǎn)振動(dòng)超過動(dòng)作值,且相鄰?fù)遉方向有一點(diǎn)振動(dòng)超過動(dòng)作值”;延時(shí)2秒,保護(hù)動(dòng)作。(本特利系統(tǒng)振動(dòng)大動(dòng)作均需設(shè)置延時(shí),為防止現(xiàn)場信號(hào)干擾廠家建議設(shè)置2-3秒延時(shí)。)
11:06:27,5、6瓦共有4點(diǎn)(5X、5Y、5Z、6X)振動(dòng)值同時(shí)超過機(jī)組軸承振動(dòng)大保護(hù)值(11.2mm/s)(見附表1),“汽輪機(jī)軸承振動(dòng)大”保護(hù)動(dòng)作,保護(hù)邏輯動(dòng)作正確。
經(jīng)分析驗(yàn)證,11號(hào)機(jī)組5段抽汽逆止門電纜絕緣故障,在進(jìn)行逆止門關(guān)閉試驗(yàn)時(shí),造成直流220V系統(tǒng)接地,經(jīng)TSI接地系統(tǒng)對(duì)TSI造成干擾,引起各軸瓦振動(dòng)上升,是造成“汽輪機(jī)軸承振動(dòng)大”保護(hù)動(dòng)作的主要原因。
(分析驗(yàn)證過程略)
(三)暴露問題
1.運(yùn)行管理
(1)運(yùn)行監(jiān)盤不認(rèn)真。經(jīng)調(diào)閱10月26號(hào)11號(hào)機(jī)組抽汽逆止門定期活動(dòng)試驗(yàn)DCS曲線發(fā)現(xiàn),11號(hào)機(jī)組各軸瓦振動(dòng)測點(diǎn)在五段抽汽逆止門關(guān)閉時(shí)有瞬間波動(dòng),且5X、6X均超過動(dòng)作值(未超過2秒延時(shí),所以未動(dòng)作),但運(yùn)行人員對(duì)于汽輪機(jī)主要參數(shù)異常未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。
(2)運(yùn)行事故預(yù)想不到位。對(duì)于定期工作可能存在的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判不足,未能充分意識(shí)到可能帶來的跳機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。
2.設(shè)備管理
(1)檢修質(zhì)量及檢修管理不到位。雖然檢修公司9月份在11號(hào)機(jī)組C級(jí)檢修中對(duì)5段抽汽逆止門進(jìn)行了檢修,但未發(fā)現(xiàn)五段抽汽逆止門電磁鐵電纜絕緣故障,檢修工藝質(zhì)量不到位,三級(jí)驗(yàn)收流于形式,檢修管理不到位。
(2)隱患排查不到位。日常的隱患排查走過場,未能排查出TSI系統(tǒng)接地可能受到干擾,進(jìn)而影響TSI參數(shù)的隱患。
(3)熱工管理攻堅(jiān)提升活動(dòng)不到位。本次由于逆止門電纜故障引起機(jī)組主保護(hù)動(dòng)作,說明熱工保護(hù)排查流于形式,活動(dòng)開展不扎實(shí)。
(四)防范措施
1.利用11號(hào)機(jī)組檢修或機(jī)組停備,會(huì)同本特利廠家、西北所對(duì)11號(hào)機(jī)組TSI系統(tǒng)所有接地進(jìn)行全面排查,排除接地不可靠、不規(guī)范引起的電磁回路干擾的隱患。
2.利用11號(hào)機(jī)組檢修或機(jī)組停備,對(duì)11號(hào)機(jī)組汽機(jī)保護(hù)柜內(nèi)1-4段抽汽逆止門及保護(hù)調(diào)節(jié)閥電磁鐵電纜進(jìn)行耐壓試驗(yàn),排除電纜絕緣隱患。
3.嚴(yán)肅執(zhí)行機(jī)組檢修質(zhì)量三級(jí)驗(yàn)收制度,檢修班組、檢修專工、設(shè)備部按照機(jī)組檢修導(dǎo)則進(jìn)行現(xiàn)場驗(yàn)收,檢修完成后按照檢修質(zhì)量事件進(jìn)行追責(zé)管控。
4.舉一反三,根據(jù)11號(hào)機(jī)組發(fā)生的異常情況,利用機(jī)組檢修或停備,對(duì)12號(hào)機(jī)組一至五段抽汽逆止門及保護(hù)調(diào)節(jié)閥電磁鐵電纜進(jìn)行全面檢查。
5.熱控專業(yè)針對(duì)本次非停事件,人人手寫四不放過和反思,結(jié)合熱工管理攻堅(jiān)提升活動(dòng)夯實(shí)專業(yè)管理基礎(chǔ)。
6.發(fā)電部重新梳理排查機(jī)組定期工作,凡是牽涉到機(jī)組主保護(hù)邏輯或可能威脅到機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的定期工作,對(duì)定期工作進(jìn)行擴(kuò)大化風(fēng)險(xiǎn)分析,制定可靠的防范措施,提高監(jiān)護(hù)等級(jí),確保定期工作執(zhí)行正常。(鷹眼研究)
14:50,11號(hào)機(jī)組并網(wǎng)成功。
16:52,電纜更換工作結(jié)束,進(jìn)行第四次五段抽汽逆止門關(guān)閉試驗(yàn),試驗(yàn)期間汽輪機(jī)各軸瓦振動(dòng)均正常。
(二)原因分析
11號(hào)機(jī)組“汽輪機(jī)軸承振動(dòng)大”保護(hù)動(dòng)作是本次非停的直接原因。
具體說明如下:11號(hào)機(jī)組“汽輪機(jī)軸承振動(dòng)大”保護(hù)邏輯為:“某一個(gè)瓦X方向或者Y方向有一點(diǎn)振動(dòng)超過動(dòng)作值,且相鄰?fù)叩腦方向或者Y方向有一點(diǎn)振動(dòng)超過動(dòng)作值”或“某一個(gè)瓦Z方向有一點(diǎn)振動(dòng)超過動(dòng)作值,且相鄰?fù)遉方向有一點(diǎn)振動(dòng)超過動(dòng)作值”;延時(shí)2秒,保護(hù)動(dòng)作。(本特利系統(tǒng)振動(dòng)大動(dòng)作均需設(shè)置延時(shí),為防止現(xiàn)場信號(hào)干擾廠家建議設(shè)置2-3秒延時(shí)。)
11:06:27,5、6瓦共有4點(diǎn)(5X、5Y、5Z、6X)振動(dòng)值同時(shí)超過機(jī)組軸承振動(dòng)大保護(hù)值(11.2mm/s)(見附表1),“汽輪機(jī)軸承振動(dòng)大”保護(hù)動(dòng)作,保護(hù)邏輯動(dòng)作正確。
經(jīng)分析驗(yàn)證,11號(hào)機(jī)組5段抽汽逆止門電纜絕緣故障,在進(jìn)行逆止門關(guān)閉試驗(yàn)時(shí),造成直流220V系統(tǒng)接地,經(jīng)TSI接地系統(tǒng)對(duì)TSI造成干擾,引起各軸瓦振動(dòng)上升,是造成“汽輪機(jī)軸承振動(dòng)大”保護(hù)動(dòng)作的主要原因。
(分析驗(yàn)證過程略)
(三)暴露問題
1.運(yùn)行管理
(1)運(yùn)行監(jiān)盤不認(rèn)真。經(jīng)調(diào)閱10月26號(hào)11號(hào)機(jī)組抽汽逆止門定期活動(dòng)試驗(yàn)DCS曲線發(fā)現(xiàn),11號(hào)機(jī)組各軸瓦振動(dòng)測點(diǎn)在五段抽汽逆止門關(guān)閉時(shí)有瞬間波動(dòng),且5X、6X均超過動(dòng)作值(未超過2秒延時(shí),所以未動(dòng)作),但運(yùn)行人員對(duì)于汽輪機(jī)主要參數(shù)異常未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。
(2)運(yùn)行事故預(yù)想不到位。對(duì)于定期工作可能存在的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判不足,未能充分意識(shí)到可能帶來的跳機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。
2.設(shè)備管理
(1)檢修質(zhì)量及檢修管理不到位。雖然檢修公司9月份在11號(hào)機(jī)組C級(jí)檢修中對(duì)5段抽汽逆止門進(jìn)行了檢修,但未發(fā)現(xiàn)五段抽汽逆止門電磁鐵電纜絕緣故障,檢修工藝質(zhì)量不到位,三級(jí)驗(yàn)收流于形式,檢修管理不到位。
(2)隱患排查不到位。日常的隱患排查走過場,未能排查出TSI系統(tǒng)接地可能受到干擾,進(jìn)而影響TSI參數(shù)的隱患。
(3)熱工管理攻堅(jiān)提升活動(dòng)不到位。本次由于逆止門電纜故障引起機(jī)組主保護(hù)動(dòng)作,說明熱工保護(hù)排查流于形式,活動(dòng)開展不扎實(shí)。
(四)防范措施
1.利用11號(hào)機(jī)組檢修或機(jī)組停備,會(huì)同本特利廠家、西北所對(duì)11號(hào)機(jī)組TSI系統(tǒng)所有接地進(jìn)行全面排查,排除接地不可靠、不規(guī)范引起的電磁回路干擾的隱患。
2.利用11號(hào)機(jī)組檢修或機(jī)組停備,對(duì)11號(hào)機(jī)組汽機(jī)保護(hù)柜內(nèi)1-4段抽汽逆止門及保護(hù)調(diào)節(jié)閥電磁鐵電纜進(jìn)行耐壓試驗(yàn),排除電纜絕緣隱患。
3.嚴(yán)肅執(zhí)行機(jī)組檢修質(zhì)量三級(jí)驗(yàn)收制度,檢修班組、檢修專工、設(shè)備部按照機(jī)組檢修導(dǎo)則進(jìn)行現(xiàn)場驗(yàn)收,檢修完成后按照檢修質(zhì)量事件進(jìn)行追責(zé)管控。
4.舉一反三,根據(jù)11號(hào)機(jī)組發(fā)生的異常情況,利用機(jī)組檢修或停備,對(duì)12號(hào)機(jī)組一至五段抽汽逆止門及保護(hù)調(diào)節(jié)閥電磁鐵電纜進(jìn)行全面檢查。
5.熱控專業(yè)針對(duì)本次非停事件,人人手寫四不放過和反思,結(jié)合熱工管理攻堅(jiān)提升活動(dòng)夯實(shí)專業(yè)管理基礎(chǔ)。
6.發(fā)電部重新梳理排查機(jī)組定期工作,凡是牽涉到機(jī)組主保護(hù)邏輯或可能威脅到機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的定期工作,對(duì)定期工作進(jìn)行擴(kuò)大化風(fēng)險(xiǎn)分析,制定可靠的防范措施,提高監(jiān)護(hù)等級(jí),確保定期工作執(zhí)行正常。(鷹眼研究)

