原创 杜林水 清照书社
编者按：我是干汽机运行出身，在工作过程中总结了一点心得，这个是2010年07月10日写的一篇关于机组停运过程中调门全开、转速突升的一篇文章，原文发表在《中国电机工程学会热电专业委员会热电联产学术交流会，2011》，后续也会陆续推送一些技术分析文章，但愿没有打扰到大家......
2010年7月8日，某热电厂#5机停机小修，机组负荷降至零发电机解列，汽机运行人员进行自动主汽门严密性试验，做完自动主汽门严密性试验后，机组用调门进行冲转。当机组挂闸，运行人员电机DEH画面“运行”按钮后，输入目标转速为2800r/min，升速率为600r/min/min,机组转速按设定升速率升速，当转速升至700r/min，此时，调门突然全开转速突升至1800r/min，目标转速及给定转速均变为3000r/min，随后，调节汽门回关，转速给定变为2357r/min后逐步上升，调速系统逐渐恢复对机组的控制。
1、调门全开原因分析
在#5机停机进行主汽门及调门严密性试验时，相关管理人员及技术人员均在现场监护，且通过7月9日上午模拟运行人员的操作过程，可排除运行人员误操作的因素。
机组用调门冲转时，控制方式为转速控制，即当DEH系统检测到实际转速低于DEH给定转速时，DEH发出指令开大调门，使实际转速跟随给定转速。通过查询历史趋势，发现DEH一次调频给定阀位在机组冲转至700r/min时，突然变为1535%，此时DEH画面内一次调频给定阀位显示为100%。根据DEH工作原理，机组并网前不参与一次调频，只有当机组并网后，一次调频才起作用。针对此现象，又对DEH一次调频逻辑进行检查，在确定无问题后，便怀疑DEH 系统是否存在瞬间接收到机组并网信号。于是，又通过历史趋势对当时DEH系统是否接收到机组已并网信号进行检查，发现在机组调门突然开大瞬间，DEH接收到机组已并网信号，此信号保持了两秒钟。至此，我们初步判断为机组在用调门冲转过程中，DEH接收到机组已并网信号，因当时机组转速为700r/min，转速偏低，机组参与一次调频，导致调门全开，机组在三秒时间内转速突升至1800r/min，随后，机组并网信号消失，DEH系统逐步恢复对机组转速的控制。
通过对电气运行人员进行调查，得知在发电机解列后，电气运行人员对#5发电机开关出口储能弹簧释放能量，需进行开关合闸、分闸一次，此操作时间与机组用调门冲转时调门全开时间吻合。为证明以上分析、判断的正确性，于7月10日上午做好安全措施后，在汽机运行人员逐渐开大调门的过程中，通过短接#5发电机出口开关触点，模拟向DEH系统发机组已并网信号。发现调速系统动作过程与7月8人现象一致，所不同的是这次DEH一次调频给定阀位突变为1998%，DEH画面内仍显示100%，原因为此时盘车低速运行，机组转速更低，DEH计算公式为：一次调频给定阀位=目标阀位+（转速差值×调频系数），因此时转速差值更大，所以，一次调频给定阀位也就更大。
通过以上模拟试验，可以确定机组用调门冲转时突然全开的原因是DEH系统参与了一次调频所致，但这个问题却长期以来却没有被发现。原因分析如下：机组小修停运时要进行自动主汽门、调门严密性试验，当进行自动主汽门严密性试验时调门全开，即使DEH系统接收到机组已并网信号，因调门已经全开，无法再开大。当进行调门严密性试验时DEH系统控制调门全关，即使DEH系统接收到机组已并网信号，根据试验优先的原则，调门也不会再开启。当机组转速定速3000r/min或转速接近3000r/min时，因此时转速差值不大，即使DEH系统接收到机组已并网信号参与一次调频，调门幅度变化不大，不会影响机组转速。
此次用调门冲转时调门全开可以说是个巧合，但必须引起重视，从理论上说发电机出口开关弹簧释放能量时，开关合闸、分闸时间较短，DEH系统接收机组已并网信号持续时间较短，如果此时转速较低，机组已并网信号消失后，DEH系统能够实现对机组转速的控制。通过理论计算，机组转速在2850r/min时，若机组参与一次调频，即使调门在全关状态下也会全开，所以，如果当时机组转速较高，比如在2500r/min，调门突然开大，机组转速飞升，必然会使OPC动作。但由于惯性作用，机组超速飞环和转速高跳机保护也会动作自动主汽门、调门关闭，一般情况下机组不会超速。但若机组超速保护装置或自动主汽门、调节汽门存在问题，那后果就不堪设想。另外，机组调门突然全开大量进汽，也会对汽轮机造成相当大的冲击，影响机组安全。
2、防范措施
2.1为防止以上情况发生，制定了机组解网进行自动主汽门、调门严密性试验时电气运行人员禁止对发电机出口开关弹簧释放能量，只有在得到汽机运行人员机组已打闸停机的通知后方可进行上述操作的规定，确保机组安全。希望具有同类型控制系统的机组在进行类似操作时，电气运行人员与汽机运行人员要及时联系，防止类似情况再次发生。
2.2为彻底解决以上问题，利用机组停运机会对一次调频逻辑进行了修改，并进行服务器下装，修改后的逻辑为机组并网且符合大于10MW时自动投入一次调频，防止机组低转速下参与一次调频造成超速，同时，也可避免机组冷态启动并网初期参与调频，造成机组承受过大的热冲击，保证机组安全。
2.3在机组DEH画面内增加一次调频投切按钮，以便在特殊情况下即使投解一次调频，但必须由值长向调度提出申请，调度根据电网、机组运行情况批准后，方可手动解除和投入。
3、 结束语
此次调门全开事件的发生虽未引发不安全情况，但却暴露出在系统设计、一次调频逻辑、工作安排、各专业联系等方面存在一定问题，对同类型设备的电厂具有一定借鉴意义。总之，在电力生产实际过程中会遇到许多难题，只有我们严肃对待，认真分析，不断总结经验，才能保证安全运行。
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