摘要：某燃机电厂2号燃机为GE公司9E燃机，联合循环额定功率180MW，为调峰机组，运行方式日开夜停方式。2019年3月6日11:32:07时机组负荷约160MW，燃机天然气阀间压力突然降低触发机组RB降负荷，机组负荷以一定速率下降至负值触发逆功率保护动作，发电机解列。电厂人员经过检查分析判断降负荷原因为2号燃机调压站出口阀门关闭 ，天然气燃料中断，导致机组进入GE公司9E燃机固有标准化降负荷保护程序。电厂立即联系市调，批准转为紧急处理，电厂采取紧急临时措施，就地手动打开2号机组天然气调压站出口阀并固定锁死在全开位，14:17:15时，2号燃机重新并网带负荷，机组正常运行，未影响当日电量和气量，未对电网产生影响。
关键词：燃机电厂；降负荷；事件；原因；分析
1 原因分析
1.1 基本概况
该燃机电厂共有4台180MW一拖一联合循环机组，燃机为GE公司生产的PG9171 9E双燃料燃机，余热锅炉为杭州锅炉厂生产的三压，强制循环余热锅炉，汽轮机为上海汽轮机厂生产的LZN55-5.6/0.65型双压单轴凝汽式机组。4台机组分别于2005年7月和2006年1月投产。
调压站为4台机组公用，与主机同步建设投用，由上海航天能源有限公司设计施工，采用美国AB公司的PLC控制系统，到目前为止已经运行近15年，未进行相关设备更新及技术升级。
1.2现场检查情况
（1）从机组SOE记录（图1），按时间顺序可以看出， 11:32:07时L30FPG2L_ALM（天然气阀间压力低报警）信号触发后，引发机组进入GE公司9E燃机固有标准化降负荷保护程序（L70L降负荷信号动作），到11:32:47时，G2.L52G1_ALM(燃机发电机解列报警)信号触发逆功率保护动作。
图1 SOE事故数据追忆
（2）MARK VIE内部控制逻辑如下：
1)天然气阀间压力L3FG_P2低，延时0.25秒，触发中间信号L3FG_P2X及报警信号L30FPG2L_ALM。
2)中间信号L3FG_P2X，最终触发燃机降负荷信号L70L（Droop speed setpoint lower ）
图2：燃机MARK VIe内部逻辑
GE公司9E燃机固有标准化负荷保护控制程序采用美方标准轻发电负荷重设备保护，因此包含众多触发条件，而本厂降负荷触发条件为L70L信号（由天然气阀间压力触发），相关控制逻辑关系见附件中逻辑图所示。此模块中L70L信号降负荷逻辑的目的是一旦机组燃料中断，机组根据天然气阀间压力下降程度计算出合适的降负荷速率值，并使机组按此速率下降到触发逆功率动作并继续执行其它保护流程而不是立即触发L4（燃机立即跳闸指令），因此能够充分保护透平、燃烧器等关键热通道设备不会因温度急剧变化而产生严重损伤，此逻辑充分体现了GE燃机先进保护控制策略，因此本厂9E燃机在天然气突然中断时刻只是触发了RB降负荷保护设备过程而未立即触发L4信号（燃机立即跳闸指令）
（3）从系统曲线（图4）可看出2019年3月6日2号燃机降负荷首出原因是天然气阀间压力低触发燃机降负荷。而造成天然气阀间压力低的根本原因是调压站2号燃机出口阀突然关闭。
图4 降负荷曲线
（4）到调压站现场检查，当采用人为用手触碰天然气调压站通讯系统同轴电缆和75欧姆终端头模拟现场干扰方式，都不同程度触发PLC控制系统故障、设备发出红色严重报警控制信号将丢失、2号天然气出口阀气动电磁阀动作泄压，阀门关闭。故障情况得以复现。
（5）结论：经过现场查看及故障复现试验，并比对DCS系统历史操作及SOE和数据趋势追忆确认当时事件原因分析如下： 2019年3月6日2号燃机降负荷首出原因为天然气阀间压力低触发GE公司9E燃机固有标准化降负荷保护程序，而造成天然气阀间压力低的根本原因是调压站2号燃机出口阀突然关闭。而造成调压站2号燃机出口阀突然关闭的原因是就地调压站控制柜内PLC控制设备及通信电缆等设备已经运行近15年，可靠性及抗干扰能力降低。特别是通讯系统采用同轴电缆及75欧姆终端头设备，技术落后及可靠性差，易受触碰、振动、电磁干扰等外界因素影响造成信号丢失引起阀门全关。
2暴露的主要问题
1）天然气调压站控制设备技术落后及同轴电缆通信系统可靠性和抗干扰性差；
2）设备使用了15年，已严重老化，可靠性变差，设备更新升级严重滞后。
参考文献：
[1]韩磊,吴兆香.关于东锅超临界630MW机组全负荷脱硝操作方法[J].能源与环境,2019(01):85-86+90.
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论文作者:李光
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/4
标签：负荷论文; 机组论文; 气阀论文; 信号论文; 压力论文; 设备论文; 天然气论文; 《电力设备》2019年第2期论文;