1、系统概述
徐塘发电有限责任公司使用的汽轮机危机遮断系统（ETS）为上海汽轮机有限公司配供。根据汽轮机安全运行的要求，接受就地一次仪表或TSI二次仪表的停机信号，控制停机电磁阀（AST），使汽轮机紧急停机，保护汽轮机的安全。ETS装置通过各种传感器监测着汽轮机的运行。具体监测的参数有：（1）汽机超速110%；（2）EH油压低；（3）润滑油压低；（4）凝汽器真空度低；（5）推力轴承磨损（轴向位移大）；（6）由用户决定的遥控跳闸信号。ETS对上述参数进行监视，一旦参数超越正常范围，DEH控制柜中开关量输出卡向停机电磁阀发出失电动作指令，使所有阀门油动机关闭，实现紧急停机。
停机电磁阀共4个，分别为20-1/AST、20-2/AST、20-3/AST、20-4/AST。机组正常运行时，停机电磁阀带电。调机逻辑见图1.ETS应用了双通道概念，允许重要信号进行在线实验，在线实验时仍具有保护功能。
图1 停机电磁阀AST失电调机逻辑
2、故障现象及原因分析
2.1故障现象
（1）ETS控制柜开关量输入卡面板上显示EH油压信号63-1/LP、63-3/LP指示灯灭，63-2/LP、63-4/LP指示灯亮（机组正常运行时，指示灯亮为压力正常）。润滑油压、真空度信号指示灯也是相同状况：63-1/LBO、63-3/LBO显示异常，63-2/LBO、63-4/LBO显示正常；63-1/LV、63-3/LV显示异常，63-2/LV、63-4/LV显示正常。
（2）控制柜开关量输出卡上显示ETS1（控制跳机电磁阀20-1/AST）和ETS3（控制跳机电磁阀20-3/AST）指示灯灭（正常运行时指示灯应常亮）。现场检查，电磁阀20-1/AST确已失电，由于4个电磁阀的串并联关系（如图1所示），安全油压尚可维持。如果另外2个电磁阀20-2/AST与20-4/AST再有一个失电，危急遮断油必然泄压，跳机则不可避免。
2.2原因分析
2.2.1可能原因
（1）现场EH油压、润滑油压、凝汽器真空度等发生部分突变；（2）现场压力开关误动作；（3）ETS卡件没有正确采集信号。
2.2.2原因排查
（1）对现场压力开关接头、实验块、管路等进行认真排查，没有发现漏油、漏汽现象。就地压力表也显示压力无异常。操作员站上的模拟量也显示压力正常。因此，可以排除EH油压力、润滑油压力、凝汽器真空度等发生部分突变的可能。（2）在ETS控制柜的端子测量信号的两端，电压为零，电阻都在5Ω以下，表明信号闭合良好。排除现场压力开关误动作的可能。（3）这些显示异常的信号都集中在一块开关量输入卡上。将信号的两端对地测量，对地直流电流电压都为0V。热控检修人员认真排查，发现一处直流24V电源的保险，入口电源稳定，出口的电源时断时续。而这个直流24V电源正是提供上述开关量输入卡的访问电源。看来是保险丝松动造成访问电源的故障，继而造成卡件对信号无法正常采集。（4）20-1/AST和20-3/AST为第一实验通道跳机电磁阀。只有当选择了一道实验位置，且如上开关量信号失去时，20-1/AST和20-3/AST才会失电。现场检查，确认ETS并没有选择实验状态。经过仔细的检查，发现上述2个动作指令同在一块开关量输出卡上，且该卡件的继电器电源同样由故障保险所在的直流24V电源提供。正是继电器电源的消失，导致该卡件向20-1/AST和20-3/AST两停机电磁阀误发了失电动作指令。EST24VDC电源工作原理如图2所示。（5）进一步检查还发现24V电源同时负责向许多重要开关量信号提供访问电源：包括轴向位移、锅炉MFT、发电机保护、汽缸差胀、主开关跳闸、手动停机等。这些信号在机组正常运行时处于断开状态，只有达到跳机值时才闭合。也即使这些信号达到跳机值时才闭合。也即使这些信号达到跳机值，卡件也采集不到。此时，EST存在误动和拒动双重隐患，机组安全稳定运行面临巨大隐患。
3、故障处理
热控检修人员认为，故障保险与另一路24V直流电源保险相邻，而此路直流电源正是提供另外一块开关量输入卡信号的访问电源。这块卡中的信号有EH油压低信号63-2/LP、63-4/LP，润滑油压低信号63-2/LBO、63-4/LBO，凝汽器真空度低信号63-2/LV、63-4/LV
等。图3为EH油压低跳机保护逻辑。润滑油、真空等压力低跳机保护逻辑同EH油压低跳机保护逻辑相同。
如果在更换故障保险时干扰到旁边的这一路24V直流电源，跳机将不可避免。为稳妥起见，检修人员决定外设临时直流24V电源，以取代原电源的方式恢复信号的正常采集，如图4所示。
措施中的两点说明：（1）在临时电源的正极出口处串入一个二极管，防止其他电源串入正极，损害电源；（2）防止原24V电源干扰到临时电源的供电，在端子上将原24V电源的正极接线临时拆除，接入临时电源的正极。
临时24V电源投用之后，ETS卡件上各信号的状态显示正常，20-1/AST和20-3/AST两个停机电磁阀重新带电，故障报警消失。
4、改造措施
（1）这次ETS故障主要由于保险接触松动所致，所以更换成接触稳定的保险和底座。
（2）将卡件供电方式改为双路供电。这样，即使一路的电源模块或保险出现故障时也不影响卡件的正常工作。两路220V交流电来自不同的电源（保安段和UPS），增加电源的可靠性，如图5所示。
改造完成至今近2年的时间内，7号组ETS运行一直非常稳定，再没有出现因电源故障导致的系统误报、误动现象。实践证明，江苏徐塘发电公司ETS电源改造是完善和可靠的，这给电厂的安全、经济、稳定运行提供了有力的保证。
论文作者:张振法
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
标签：电源论文; 信号论文; 油压论文; 电磁阀论文; 汽轮机论文; 故障论文; 凝汽器论文; 《电力设备》2019年第4期论文;