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660MW機組運行方式切換導致機組跳閘原因分析

文檔作者：付文龍蔡建飛李萬軍文檔來源：淮滬煤電有限公司田集發(fā)電廠		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年06月08日
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S 電力安全技術 第18卷(2016年第7期)
660 MW機組運行方式切換導致
機組跳閘原因分析
付文龍，蔡建飛，李萬軍
(淮滬煤電有限公司田集發(fā)電廠，安徽淮南 232098)
[摘要]針對某電廠660MW 超超臨界機組在并網(wǎng)初期機組運行方式切換時機組跳閘的事故，
分析了事故過程，找出主汽壓力設定值突增使汽機調(diào)門關閉是最終導致機組跳閘的原因，提出修改
壓力定值切換邏輯的解決方案，并驗證了方案的效果。
[關鍵詞]600 MW 機組；機組跳閘；高壓旁路；初壓方式；主汽壓力
0 引言
某發(fā)電廠2期工程為2×660 MW 超超臨界機
組。鍋爐采用上海鍋爐廠有限公司生產(chǎn)的超超臨界
參數(shù)變壓運行螺旋管圈直流爐，為單爐膛、一次中
間再熱、四角切圓燃燒方式、平衡通風、n型露
天布置、固態(tài)排渣、全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)。汽輪機為
上海汽輪機廠有限公司采用西門子技術生產(chǎn)的超
超臨界、一次中間再熱、單軸、四缸四排汽、凝
汽式汽輪機。2臺機組分別于2013年l2月和2014
年4月投入商業(yè)運行。機組配置100％ BMCR容
量的高壓旁路和65％ BMCR容量的低壓旁路，
100％ BMCR容量的高壓旁路布置在鍋爐過熱器
出口。DCS系統(tǒng)為上海西屋控制系統(tǒng)有限公司基
于Windows 7操作系統(tǒng)的OVATION3．3．1分散
控制系統(tǒng)。
1 高壓旁路和DEH控制方式
機組啟停過程中高壓旁路方式主要有Al(高
壓旁路全關)、A2(高壓旁路最小閥位)、A3(高壓
旁路升壓)、B(高壓旁路壓力跟蹤)、C(高壓旁路
溢流)及D／E(停機)方式。
DEH的控制主要由啟動裝置控制回路、轉(zhuǎn)速
負荷控制回路、壓力控制回路3部分構(gòu)成。上述3
回路換算出的指令經(jīng)過小選器后得出的指令，再同
高排溫度控制的限值及調(diào)閥閥位限值取小后，控制
一 一
高中壓調(diào)門及補氣閥。其中，啟動裝置控制回路在
汽機啟動階段起作用，轉(zhuǎn)速負荷控制回路中的轉(zhuǎn)速
控制器自動給定曖機轉(zhuǎn)速值、目標轉(zhuǎn)速值及最初始
的升速率。在機組并網(wǎng)后，DEH控制方式自動切
換至負荷控制回路。壓力控制回路分為初壓和限壓
2種方式，在機組啟動階段，當旁路關閉后，DEH
壓力控制方式選擇初壓方式，壓力控制回路起作用，
汽輪機負責調(diào)節(jié)主汽壓力。
2 跳機事故過程
2015-07-06T07：27：l2，機組負荷232．9 MW，
機前主汽壓力l1．46 MPa，DEH主汽壓力設定值
12．12 MPa，高壓旁路壓力設定值l2．12 MPa，協(xié)
調(diào)系統(tǒng)主汽壓力設定值(跟隨鍋爐主控煤量指令函
數(shù)的變化)9．91 MPa。07：27：13，高壓旁路閥開度
為0，DEH切換至初壓控制方式(DEH控制主汽
壓力)。07：27：14，旁路控制切至B方式，高壓旁
路壓力設定值由l2．1 MPa突變到l3．7 MPa(記憶
鍋爐點火時換算壓力)。DEH接收到壓力設定值變
為13．7 MPa，汽機調(diào)門逐漸關小。O7：30：53，調(diào)
門全關，逆功率保護動作，汽機跳閘。
3 壓力設定值突增原因分析
通過分析運行方式切換過程中相關參數(shù)發(fā)現(xiàn)，
高旁控制邏輯在切換至B方式后，高壓旁路壓力
第18卷(2016年第7期) 電力安全技術
設定值突增1．6 MPa，導致DEH壓力設定值快速
增至13．7MPa；而實際主汽壓力為l1．46MPa，
導致DEH的控制邏輯回路切換至壓力控制回路。
壓力控制回路因采用初壓方式控制主汽壓力，實際
主汽壓力為11．46 MPa，低于設定值(13．7 MPa)，
DEH快速關小調(diào)門來調(diào)節(jié)壓力。又因高壓旁路在
B方式下，DEH壓力設定值跟隨實際主汽壓力不
斷上升，形成死循環(huán)，最終調(diào)門全關，汽機跳閘。
從上述分析可知，高旁控制邏輯切換后高壓旁
路壓力設定值突增是跳機的誘因。高壓旁路壓力傳
遞邏輯回路如圖1所示，當高壓旁路進入B方式，
邏輯回路中有2個Transfer切換功能塊發(fā)生切換
(見圖l中2個加框部分)?？騦中切換跟蹤速率為
TRR l(YES)=2．5 MPa／s，TRR2(NO)=2．5 MPa／s，
框2中切換跟蹤速率為TRR1(YES)=0．005 MPa／s，
TRR2(NO)=l MPa／s，高旁壓力設定值跟蹤框2的
Transfer切換功能塊輸出。
在原邏輯基礎上進行實際工況模擬時發(fā)現(xiàn)，在
高壓旁路方式切換進B方式時，高旁壓力設定值確
實發(fā)生了跳變。經(jīng)分析初步認為上述2個Transfer
切換功能塊運算時序前后交錯，引起壓力突增，導
致跳變的發(fā)生。
為了證實上述分析，分別模擬了實際工況下單
}珀B
A3方
S
個Transfer切換功能塊運算，模擬結(jié)果顯示壓力
傳遞速率正常，沒有出現(xiàn)突增現(xiàn)象。由此證明以上
判斷正確。
4 解決措施
基于上述分析，對B方式的壓力設定值切
換邏輯進行修改，增加1個切換功能塊，在切換
時先保持當前壓力設定時間值為2 S，2 S后再以
0．005 MPa／s的速率從當前壓力設定值切換至B
方式的壓力設定值，避免切換過程中產(chǎn)生設定值跳
變。邏輯修改如圖2所示。
邏輯修改后進行了實際工況模擬，模擬結(jié)果顯
示該措施有效避免了壓力傳遞過程中的跳變現(xiàn)象，
確保了機組的安全穩(wěn)定運行。
5 結(jié)束語
對高壓旁路控制邏輯優(yōu)化后，在機組的啟動過
程中有效避免了壓力設定值的跳變現(xiàn)象。本次跳機
事故的分析解決過程表明，電廠熱工專業(yè)人員不但
要熟悉電廠的熱力系統(tǒng)和現(xiàn)場設備，還要熟練掌握
DCS邏輯及其功能塊在控制邏輯中的正確應用。
力沖轉(zhuǎn)目標值
圖1 原壓力信號傳遞邏輯示意
一 一
S 電力安全技術 第18卷(2016年第7期)
主汽壓力設定值
力沖轉(zhuǎn)目標值
圖2 修改后壓力信號傳遞邏輯示意
收稿日期：2015—09-18；修回日期：2016-04—02。
作者簡介：
付文龍(1973-)，男，工程師，主要從事發(fā)電廠生產(chǎn)技術管理
工作，email：caijian4554@sina．corn。
蔡建飛(1982-)，男，工程師，主要從事發(fā)電廠熱控點檢工作。
李萬軍(1980一)，男，工程師，主要從事發(fā)電廠熱控技術管理
工作。
國家電網(wǎng)公司舉行信息通信聯(lián)合反事故演習
近日，國家電網(wǎng)公司舉行2016年信息通信聯(lián)合反事故演習，演習由國網(wǎng)信通部統(tǒng)一組織，國
網(wǎng)信通公司具體負責，聯(lián)合國網(wǎng)華中分部，國網(wǎng)江蘇、浙江、湖南、河南、蒙東、陜西電力等7
家單位參演，該公司各分部、各單位通過電視會議系統(tǒng)全程觀摩演習。
本次演習根據(jù)2016年該公司信息通信應急演練總體工作安排，采用“無腳本”演練方式，結(jié)
合今年氣候特點以及運行維護重點工作，有針對性地制定2016年信息通信反事故演習工作方案。
演習共設置5個科目，涵蓋防汛抗臺、信息安全、動力環(huán)境、一級部署信息系統(tǒng)以及通信檢修及
故障處置，重點檢驗三大直流應急保障處置能力，公司總部與各單位間的群防群御能力，核心業(yè)
務系統(tǒng)出現(xiàn)運行異常時各級調(diào)度、運檢、客服的處置流程和能力。
今年迎峰度夏期間，復奉、錦蘇、賓金三大特高壓繼續(xù)滿功率運行，交直流互聯(lián)的大電網(wǎng)格
局對電力信息通信系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提出了更高的要求。度夏期間，設備負載率高、運行環(huán)境
惡劣，洪澇、雷雨、臺風等自然災害多發(fā)，系統(tǒng)發(fā)生嚴重故障的概率增大。
演習檢驗了運行維護單位信息通信調(diào)度的故障分析排查及應急指揮處置能力，完善了上下級
信息通信調(diào)度之間、運行維護單位與用戶之間，以及系統(tǒng)運維單位、業(yè)務運維單位、業(yè)務應用支
持單位、三線技術支持中心和研發(fā)單位之間緊密配合、協(xié)同處置的工作機制。
(來源：國家電網(wǎng)公司網(wǎng)站2016—06—20)
一 一

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