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摘要：某电厂300MW主机打闸惰走期间，主机润滑油系统直流油泵联动，油压恢复，手动停运直流油泵后，润滑油压下降，重启直流油泵不成功。经检查发现，主机直流油泵控制回路控制回路缺少强合功能；润滑油注油器与交直流油泵匹配性差、切换工况供油不稳定。停机后对主机直流油泵控制回路进行防跳闭锁优化，增加强合功能，规范机组启停操作等措施，有效地解决了机组启停阶段直流油泵联动故障。
关键词：润滑油压；注油器；直流油泵；联动
引言
某电厂#3机组滑停，主机打闸惰走期间，主机润滑油系统直流油泵在润滑油母管压力下降至104kPa时联动，当润滑油压回升至127kPa时，运行人员手动停直流油泵，润滑油压随即下降，重新启直流油泵不成功，油压跌至29kPa时交流油泵电流由23A上升至46.7A，同时油压上升至147kPa恢复正常。
1 故障特征分析
主机润滑油系统油压低保护整定值：油压小于80kPa联动交流油泵，油压小于70kPa联动直流油泵。直流油泵在润滑油母管压力104kPa时联动是因为联泵信号取自主机#4瓦进油管（进油节流孔后），为开关量信号，CRT显示的润滑油母管压力取自主机前箱压力，为模拟量信号，模拟量信号要滞后于开关量信号，根据从DCS查询情况，当直流润滑油泵联动时，前箱及#4瓦处的低油压信号均已发出，说明直流润滑油泵联动是正常的。
主机润滑油母管压力降至104kPa，直流油泵联动后，润滑油母管压力回升（变化过程：104kPa-139kPa-123kPa-127kPa），此时油压尚未稳定，交流油泵电流未出现明显上升，运行人员手操停运了直流油泵，导致主机润滑油母管压力迅速下降最低至29kPa。
运行人员手操停运直流油泵后，润滑油母管压力迅速跌至直流油泵联动值，造成主机润滑油压低低接点一直导通，电气防跳跃回路启动闭锁了直流油泵的合闸回路，造成直流油泵无法合闸启动。
2 事件暴露问题
主机直流油泵控制回路设置不完善：该控制回路缺少强合功能，在紧急工况下，由于电机防跳回路在合闸命令解除前不能自复位，直流油泵无法紧急启动。
运行人员操作经验不足：低油压信号联动直流油泵后，运行人员在润滑油母管压力尚未稳定，且未确定交流润滑油泵参与供油（可通过观察油泵电流判断）的情况下过早地停运了主机直流油泵。
主机润滑油系统的可靠性问题：这是由哈汽73型300MW汽轮机润滑油系统的单注油器设计所决定的，在主机升、降速阶段必然会出现润滑油压波动现象。对润滑油系统（如图示）简要说明如下：
1.主机盘车时，润滑系统由交流油泵、直流油泵或交直流油泵同时供油，润滑油不经过注油器，流向单一，润滑油系统油压稳定。
2.主机3000rpm正常运行时，润滑油系统由主油泵和注油器配合提供油压，此时即使启动交、直流油泵试验，由于注油器出口压力（约0.37MPa）大于交、直流油泵出口压力（约0.33MPa），从交、直流油泵电流和系统压力变化可判断其供油量很少，润滑油系统油压稳定。
3.主机冲转前交流油泵运行，主机升速过程交流油泵同时供油至润滑系统和主油泵入口，随着主机转速上升主油泵吸油量增加，主油泵出口润滑油从注油器回流到主油箱，导致系统油压下降。典型工况是：当主油泵转速上升到2000rpm左右系统油压降至最低，此时注油器参与供油，系统油压开始回升；当主机打闸降速至2000rpm左右系统油压降至最低，润滑油系统由注油器切换到交流油泵供油，系统油压开始回升。这是该型式油系统注油器和交流油泵供油的切换过程，是最不稳定的工况。
主机升速阶段转速、润滑油压变化典型曲线
四台机组启停阶段都会出现主机润滑油压下降联动直流油泵情况，翻查四台机组近年来的63次启停记录，出现主机润滑油母管压力低联动直流油泵情况共10次：#1机出现2次，#2机出现1次，#3机出现4次，#4机出现3次；其中开机时出现6次，停机时出现4次；CRT显示联动时油压85～108kPa（模拟量）。分析原因如下：
1. 主机启、停阶段一定转速下，润滑油注油器和交流油泵切换供油时工况不稳定。当主机转速上升主油泵吸油量增加，主油泵出口润滑油从注油器回流到主油箱的油量增加，引起系统油压下降。注油器的工作原理是通过喷嘴高压射油形成负压区，负压区即吸油口从油箱吸油，主机转速较低时注油器未能正常供油，吸油控制板也处于不稳定状态，不排除吸油控制板的灵活性不好，不稳定工况下主油泵出口润滑油回流主油箱的油量增大，致使系统油压下降幅度较大。
2. 通过多次在线启动交、直流润滑油泵试验，发现交、直流油泵电流和系统润滑油压力变化不确定。翻查近两年机组停机前启动交流油泵时的电流与润滑油压变化曲线，出现4次交流油泵电流只有20～23A，润滑油压力基本维持不变，而经过2～5min后电流上升至29～30A，润滑油压力也立即升高10～20kPa。因此不排除交流油泵、直流油泵的出口逆止门机械灵活性不好，或注油器出口压力与交流油泵出口压力匹配性欠佳，增加了注油器与交流油泵切换供油时的不稳定因素。
3. 直流润滑油泵联泵信号压力与母管压力取样点位置不同，压力下降速度存在差异，联泵时实际润滑油母管压力可能未降到联动值。
4. 根据哈汽300MW机组润滑油系统说明书及运行实际操作经验，主机润滑油压下降与油温偏低有一定关系，启停机过程应适当调整润滑油温，一般情况较正常运行油温高1~1.5℃。
3 防范措施
对机组主机直流油泵控制回路中对主机直流油泵控制回路进行防跳闭锁优化，并增加强合功能。
机组运行中必须保证主机交、直流油泵能随时投运，定期做启动交、直流油泵试验，特别是停机前应试验确认。
主机主油泵和交、直流油泵切换时：主机降速阶段如出现油压低联动直流油泵，应维持交、直流润滑油泵并列运行至盘车再停直流油泵：主机升速阶段如出现油压低联动直流油泵，应重点检查主机润滑油母管压力和交流润滑油泵电流的变化趋势，确认润滑油压大幅回升、交流润滑油泵电流明显增大时，才能停止直流油泵运行。
机组启动前应退出主机冷油器冷却水运行，主机升速过程中（约2000rpm左右）缓慢投运冷油器冷却水，保证润滑油温控制在43℃～49℃之间。主油箱油位偏低容易造成油泵汽蚀或进空气，运行部负责定期检查四台机主油箱油位，及时补油保证主油箱油位指示为±50mm范围内。
利用检修机会解体检查主机润滑油注油器吸油控制板、注油器出口逆止门、交流油泵出口逆止门、直流油泵出口逆止门状态。
监视交流油泵和直流油泵出口压力的变化，可辅助判断油泵运行中的出力状况，同时有利于油压参数追忆和分析，将主机润滑油系统交流油泵和直流油泵出口压力信号接入DCS。
4 结语
从改造后历次主机启停记录来看，通过主机直流油泵控制回路防跳闭锁优化与新增强合功能；主机交直流油泵出口压力信号接入DCS监控，以及运行操作规程调整等预防措施，有效地解决了300MW主机启停阶段直流油泵异常联动问题。确保了主设备正常运行与事故状态下的安全，对同类型汽轮机润滑油系统优化改造提供了良好借鉴案例。
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论文作者:洪威
论文发表刊物:《云南电业》2019年1期
论文发表时间:2019/8/27
标签：油泵论文; 油压论文; 润滑油论文; 主机论文; 压力论文; 系统论文; 注油论文; 《云南电业》2019年1期论文;