柴泽民
河北大唐国际王滩发电有限责任公司 河北 王滩 063611
引言:为保证火力发电厂汽轮机组运行的安全性，防止汽轮机超速，在超速保护系统中布置有两个并联的超速保护电磁阀（20/OPC-1、2）当机组转速超过103%额定转速时或机组甩负荷时，该电磁阀得电打开，迅速关闭各调节汽门，以限制机组转速的飞升。另外，在EH系统中，还布置有四个两“或”一“与”的自动停机（20/AST-1、2、3、4）电磁阀，它们能接受各种保护停机信号，关闭所有汽门，遮断汽轮机，进一步限制机组转速的飞升并发出报警信号。
1 AST-OPC电磁阀组件基本原理
由两只并联布置的的超速保护电磁阀（20/OPC-1、2）及两个逆止阀和四个串并联布置的自动停机危急遮断保护电磁阀（20/AST-1、2、3、4）和一个控制块构成超速保护-自动停机危急遮断保护电磁阀组件，这个组件布置在高压抗燃油系统中。它们是由DEH控制器的OPC部分和AST部分所控制，正常运行时两个OPC电磁阀是失电常闭的，封闭了OPC母管的泄油通道，使高压调节汽阀执行机构活塞杆的下腔建立起油压，当转速超过103额定转速时，OPC动作信号输出，这两个电磁阀就被励磁打开，使OPC母管油液经无压回油管路排至EH油箱。这样相应的调节阀执行机构上的卸载阀就快速开启，使各高、中压调节阀及各抽汽逆止阀迅速关闭。
四个串并联布置的AST电磁阀是由ETS系统所控制，正常运行时这四个AST电磁阀是得电关闭的，封闭了AST母管的泄油通道，使主汽门执行机构和调节阀门执行机构活塞杆的下腔建立起油压，当机组发生危急情况时，AST信号输出，这四个电磁阀就失电打开，使AST母管油液经无压回油管路排至EH油箱。这样主汽门执行机构和调节阀门执行机构上的卸荷阀就快速打开，使各个汽门快速关闭。
四个AST电磁阀布置成串并联方式，其目的是为了保证汽轮机运行的安全性及可靠性，AST/1和AST/3、AST/2和AST/4每组并联连接，然后两组串联连接，这样在汽轮机危急遮断时每组中只要有一个电磁阀动作，就可以将AST母管中的压力油泄去，进而保证汽轮机的安全。在复位时，两组电磁阀组的电磁阀，只要有一组关闭，就可以使AST母管中建立起油压，使汽轮机具备起机的条件。
AST油和OPC油是通过AST电磁阀组件上的两个逆止阀隔开的，这两个逆止阀被设计成：当OPC电磁阀动作时，AST母管油压不受影响；当AST电磁阀动作时，OPC母管油压也失去。
2 事情经过及原因分析
汽轮发电机组在C级检修后启动，冲转到正常工作转速3000rpm时，保持空负荷运行，为接下来的修后试验做准备。
在进行保护专业设备改造后的试验时，由于操作失误造成OPC保护动作，关闭高、中压调门、高排及各抽汽逆止门，保护恢复后，高、中压调门缓慢开启，抗燃油压力下降，备用泵联启，抗燃油压力仍持续降低，导致机组跳闸。
详细过程分析：06时31分43秒，在汽机转速达到3090rpm时OPC动作，高、中压调门关闭，转速下降。图一中可以看出从OPC动作至转速3030rpm时，抗燃油压力稳定未变化。高、中压调门关闭过程中卸荷阀泄压至有压回油，为保证系统压力，1号抗燃油泵电流开始上涨，增大出力，同时，系统蓄能器开始释放压力油。当转速降至3030rpm时，OPC保护恢复，高、中压调门开始缓慢开启，此时OPC油压也未建立（图中可看出OPC油压建立为2分35秒），高、中压调门卸荷阀继续泄压，抗燃油压持续下降，1号抗燃油泵电流继续上涨，当压力低于11.2MPa时，2号抗燃油泵联启正常，此时油压继续下降，直至9.3MPa的跳闸值，抗燃油压力低首出，AST电磁阀动作，汽机跳闸。
通过现场检查，未发现有外漏现象，系统停运后，检查各蓄能器压力正常，两台油泵工作正常。通过系统分析认为，引起系统压力持续下降的原因为，机组OPC动作及恢复过程中，系统回油量大，在备用泵联启及蓄能器工作的情况下，仍无法补充大流量的回油，无法建立起安全油压，系统压力持续下降，最终导致机组跳闸。现场进一步检查发现，油箱有压回油旁路门在开启位，系统有压回油不经过回油滤网，直接从旁路回至油箱，这会使回油量大大增加，于是关闭该有压回油旁路门后，再次进行试验。
图二为再次试验数据，从图二可看出，OPC动作转速降至3030rpm前，和前次机组跳闸时的现象一样；低于3030rpm时，高、中压调门开启，油压开始下降至11.2MPa时，2号抗燃油泵联启，26s后 OPC油压建立，2号抗燃油泵联启后系统压力上涨，随后系统恢复正常，机组未跳闸。
因有压回油主路存在滤网，可以减缓回油速度，若旁路门开启，在高、中压调门关闭过程中，卸荷阀泄油直接通过旁路到油箱，泄油过快，泄油量大。待调门再次开启时，抗燃油系统中压力油不能及时补充至稳定值，造成OPC油压未及时建立，卸荷阀继续泄压，抗燃油压持续下降，抗燃油压力低至跳闸值造成汽机跳闸。从第二次试验可看出，待有压回油旁路门关闭后，有压回油通过滤网回至油箱，滤网有节流，可以减慢回油量，从而使OPC油压及时建立，不会造成抗燃油压过低，汽机跳闸。
结束语：
火力发电厂数字式电液调节系统(简称DEH)是控制汽轮机组正常运行和安全保护的核心系统，同时也是一个高度精密且逻辑性极强的系统，任何一个小的缺陷或操作都有可能导致系统无法正常工作，机组无法启动或是发生事故。一个0.8mm节流孔的缺失会导致系统压力异常，一个微小的杂质进入系统会导致油孔堵塞，系统瘫痪，需要做大量工作，逐步排查，才能查清原因。因此，在机组检修过程中，一定要认真做好每一个细节，反复确认，眼见为实，不能有失误，才能保证修后的系统正常运行。对于系统中不常操作的阀门，应该在阀门手柄处加装铅封，起到警示和提醒作用，防止误操作。