(华润电力(锦州)有限公司,辽宁省锦州市太和区,121000)
摘要:本文主要针对火电厂基建期依据二十五项反措以及各电厂在运营期技术监督过程中发现的一些典型问题,进而结合生产现场实际提供了解决问题的方案,供大家参考学习。
关键字:火电厂;技术监督;反措
1引言
电力企业全面落实二十五项反措的要求是全过程电力技术监督的重要组成部分,是实现安全生产的重大举措,也是保证火电建设工程基建向运营完美过渡的有效手段。虽然在招投标及设计过程中,专业人员能够执行反措及相关规程的要求,但是受制于对规程的理解及各设备厂家的设备特性,很多问题并没有很好的解决,并且严重影响机组的运行安全。而目前真正开展基建期热控技术监督工作的寥寥无几,从而导致本该在基建期很容易完成的设备安装优化工作,最终在机组运营后暴露,所以对电厂基建期细读、深读并落实好反措的要求至关重要。
2反措相关要求
1、“二十五项反措第5.1 防止机网协调事故的第5.1.8发电厂应准确掌握有串联补偿电容器送出线路以及送出线路与直流换流站相连的汽轮发电机组轴系转振动频率,并做好抑制和预防机组次同步谐振或振荡措施,同时应装设机组轴系扭振保护装置,协助电力调度部门共同防止次同步谐振或振荡。”
二十五项反措第5项防止机网协调事故中要求机组装设扭振保护装置,扭振保护是发电机保护的一种,由于轴系是一个相对细长的柔性体,当机组稳定运行时,发电机端部的电磁力矩与轴系汽轮机部分的驱动力矩基本平衡;当出现机械或者电气扰动时,电磁力矩和驱动力矩不再平衡,并且如果这种不平衡的能量得不到有效的阻尼,汽轮发电机组轴系就会出现扭振,将直接威胁机组的安全运行。
扭振保护实现的手段就是通过安装在汽轮发电机组轴系头、尾两端的四个转速探头实现(示意见图1),通过采集速度信号,当电力系统出现扰动时,可以根据计算的轴系扭振响应及机组扭应力—寿命(S-N曲线)估算出轴系的疲劳损耗,若总的损耗达到100%,意味着存在断裂的可能。同时也可根据发生不同情况的谐振故障时,采取跳机动作。
虽然该项保护属于电气专业,但是转速探头的安装、调试大部分厂还是会交给热工来做,所以对于基建期机组该探头的数量以及支架需要预留的安装位置等问题都要统筹兼顾,对于运营期还没有改造的也要打好提前量,做好预留。
图1 扭振测量原理图
2、“二十五项反措第9项防止分散控制系统控制、保护失灵事故中9.1.4重要参数测点、参与机组或设备保护的测点应冗余配置,冗余I/O测点应分配在不同模件上。9.4.3所有重要的主、辅机保护都应采用“三取二”的逻辑判断方式,保护信号应遵循从取样点到输入模件全程相对独立的原则,确因系统原因测点数量不够,应有防保护误动措施。”
信号独立性不论在反措、相关规程以及现场实际中都是严格要求的。在这里主要给大家重点说一下哈汽机组ETS系统配备的试验块装置,哈汽的ETS系统(以EH油为例)采用四个压力开关串并联结构动作,早期配备的试验装置引压管为一路,严重不符合规程要求,现场也出现过因为引压管路泄露造成的机组非停事故。
结合机组ETS串并联的跳闸形式,厂家以及部分电厂都进行了优化,将单引压管改造为双路引压管,从一定程度上满足了相关规程的要求。但是由于该系统信号触发都是压力开关,系统长时间运行容易发生定值飘移,如果再遇上系统压力波动,就会出现压力开关与系统其它联锁动作不合理的情况,造成保护误动机组非停的重大事故。造成这些结果的原因就是采用压力开关后,DCS系统不能实时监控压力的变化,不论是压力真实波动、开关误动还是事故分析,DCS历史都不能有效的查询。如果将压力开关全部更换为变送器后,信号的传输时间以及中间量就会增多,是否合理还有待验证。所以目前最稳妥的办法就是不改变压力开关动作的形式下增加模拟量监视。通过与多方人员沟通最终决定在不改变试验块基本结构的基础上进行如下优化:
1、试验块输出的ETS保护信号依然用压力开关,并依然采用串并联结构。
2、在试验块内每个引压管节流孔后分别增加一个压力变送器,将信号引入DEH用来监视系统的压力变化。
优化后的试验块装置,不论是试验状态还是保护动作情况下,都可以通过变送器来查看系统的压力变化是否正常,虽然还不能从根本上解决压力开关飘移或者显示所带来的问题,但是这样的优化还是给事故分析提供了很大的便利,也希望设备厂家能够改进,增强系统安全稳定的同时兼顾下现场实用性。
3、“二十五项反措第10.5项 防止漏氢 10.5.2严密监测氢冷发电机油系统、主油箱内的氢气体积含量,确保避开含量在4%~75%的可能爆炸范围。内冷水箱中含氢(体积含量)超过2%应加强对发电机的监视,超过10%应立即停机消缺。内冷水系统中漏氢量达到0.3m3/d时应在计划停机时安排消缺,漏氢量大于5m3/d时应立即停机处理。”
我们都知道在封闭母线、内冷水箱、密封油回油管等处需要安装漏氢探头,但是反措中同时也要求了润滑油箱也需要安装漏氢装置。以日立信NA-1000多通道漏氢监测系统为例,该系统最多可带16路信号,但是常规没有特殊说明发电机厂和供货厂家就只会配备8路标准信号(封闭母线A、B、C相和两个中性点、内冷水箱一个、汽端和励端密封油回油管各一个,一共8路),正好就遗漏了润滑油箱的测点,那么运营机组如果后期单独增加该通道,牵涉的改造费用、一级动火、电缆等工作会很麻烦,而基建期漏氢装置通常都含在发电机合同内,作为合同的一个微小部分很多细节一般都写不那么清楚,只要求配备,再加上润滑油系统含在汽轮机合同内,所以遗漏的可能性进一步加大。所以对于基建机组在合同履行阶段密切跟踪此类细节工作会给运行期创造很多便利。
3结语
二十五项反措可以说总结了电力系统发生的重大事故的经验和教训,从设备、运行、管理等方面明确提出了制止重大事故发生环节和方法,具有很强的操作性和实用性,只要把反措和技术监督的相关内容落到实处就完全可以避免事故的发生进而提高机组的可靠性和稳定性。
参 考 文 献:
[1] 防止电力生产事故的二十五项重点要求,国能安全[2014]161号.
[2] 李光.从两起事故看落实《二十五项反措》的重要性,,电力安全技术,2003,08:87-38.
作者简介:
张学民(1987-),男,辽宁省建平县,本科,工程师,联系方式,15042636778,邮箱:15042636778@139.com