一、事情经过:
2008年7月11日16点34分#1机组负荷488.51MW,主汽压力21.38MPa,转速2998r/min。16时34分41秒汽机跳闸,“汽机跳闸”、“发电机跳闸”、“MFT”等大屏报警发信,汽机跳闸首出为“TSI超速” ,ETS三个超速通道均未报警。仪控检查后初步确认为本特利超速卡故障误发超速信号,将小机超速卡与主机超速卡对换后,于20点13分点火,21点33分汽机冲转,22点21分重新并网。
二、保护设计机理:
1、如图所示:图左半部分为本特利卡件, 3块本特利超速卡件同时测量汽轮机转速,当卡件测量转速超过3300r/min时,本特利卡件通过表决系统,输出开关量信号至ETS系统,本特利表决系统有“独立表决”和“非独立表决”两种方式。独立表决方式:卡件相对独立,当单块卡件认为已超速时,仅驱动自己的继电器输出;非独立表决方式:3块卡件的继电器一起动作,当两块以上的卡件测量转速超过3300r/min,或单块卡件测量转速超过3300r/min,同时另2块卡件中任1块处于非OK状态时,同时驱动3块卡件的继电器输出。我公司组态方式为非独立表决方式。同时超速卡件动作后的继电器复位需人工手动复位。
2、如图所示:图右半部分为ETS系统内TSI超速保护逻辑,当ETS系统收到2个或2个以上的超速信号后,ETS系统送出汽轮机跳闸指令,并锁存3取2后的跳机原因,而单个通道的超速信号锁存由本特利卡件实现。
三、原因分析:
跳机后,立即查看本特利超速卡件面板,三块超速卡件指示灯均正常,超速指示灯未亮(未锁存)。调阅本特利报警记录和事件记录及原因分析如下:
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图1(报警记录1)
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图2(报警记录2)
(Slot:槽位;Direction:继电器动作情况;Left:触点释放:Enter:触点闭合)
图3(事件记录1)
图4(事件记录2)
1、如图1、2所示,本特利3500装置报警信息时间虽为23:53:21和23:
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53:22,与跳机时间不符。但经检查比对确认本特利3500装置时钟与实际时间存在较大偏差,实际报警时间为7月11日16时34分左右。槽位7、8、9即为3块超速卡件所放置的位置。由报警记录可见3块超速卡件的继电器在2S内发生了多次闭合和释放的不正常情况。三块卡件触点1S内发生了多次2对和3对触点同时闭合的情况,如报警列1612、1613此时间段内槽位7、9卡件继电器触点同时闭合;1612、1618此时间段内槽位8、9卡件继电器触点同时闭合。而两个及以上的触点闭合则导致了TSI超速保护动作。从报警记录中可见3块超速卡件的继电器触点最后均释放,这也可以解释DEH画面中首出为“TSI超速” ,但ETS三个超速通道均未报警的现象。
2、如图3、4所示,跳机时槽位9的超速卡件发生多次瞬时“XDCR Fifty Percent Error”(传感器50%故障)“XDCR Signal Now Valid”(传感器正常)的事件。此类事件卡件面板指示灯不会有任何变化。事后检查该转速的波形发现该转速波形幅值偏小,且波形不完整,波谷较平。但该卡件测量转速正常,并未处于“非OK状态”。经本特利公司检测该探头的前置器不正常。
3、从本特利报警记录中同时发现槽位8超速卡件一直处于“Danger/Alarm 2”状态(超速状态),由于本特利表决方式为“非独立表决”方式,单块卡件处于超速状态,不会导致继电器输出和指示灯报警,超速卡件面板指示灯不会有任何变化。
综上所述并经本特利公司确认:由于槽位9超速卡件的转速探头“50%故障”及槽位8超速卡件一直处于“Danger/Alarm 2”状态(超速状态)导致了本特利超速卡件发出超速信号,三块超速卡件继电器触点2S内发生了多次的瞬时闭合,以致于#1机组TSI超速保护误动。经本特利公司试验,在“XDCR Fifty Percent Error”(传感器50%故障)情况下,本特利装置不会有任何报警信号输出,面板指示灯也不会有变化。
四、防范措施:
1、为防止TSI超速保护的再次误动,现暂时在TSI超速保护回路中,每个TSI超速输出通道分别串入一副发电机开关的常闭触点,当发电机开关合闸时,自动闭锁TSI超速保护,当发电机开关跳闸时,TSI超速保护立即自动投入。此现安措中闭锁信号采用“零功率切机”信号或“发电机电流转换成的开关量”待电气专业最终确定。
2、 更换槽位9超速卡件对应的前置器,更换后该转速波形为标准正弦波形,波形幅值明显增大,“传感器50%故障”事件消失。同时检查了#1-4机组转速及超速卡件的转速波形,未发现异常。
3、由于ETS逻辑中TSI超速本身就为“三取二”的方式,所以将三块超速卡件的表决方式由“非独立方式”改为“独立方式”,即每块卡件超速继电器的输出仅由本身卡件决定,而与其余卡件无关。防止其表决逻辑故障,导致两块或
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三块超速卡件超速信号误发。现此措施#1-4机组均已完成。
4、加强对本特利装置的检查,在机组升速后和机组正常运行时,定期检查本特利的报警和事件记录,尽早发现隐患,及时处理。
5、利用停机机会将本特利装置(大小机)的报警状态进入DCS系统,并在大屏报警中显示。
6、将超速信号的门槛电压由0.5V提高,在一定程度上屏蔽干扰信号。提高的电压数值将根据开机低转速时测量到的电压值确定。
本特利回复
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