[摘要]本文分析了某9E联合循环发电厂汽轮发电机启停机操作过程中的安全问题，并根据该厂的实际情况进行分析提出防范措施。
[关键词] 汽轮发电机 启停机操作安全 防范措施
1.概述
某燃机电厂为S109E型燃气---蒸汽联合循环发电机组，燃机单循环出力12万千瓦，利用燃机尾气加热一台配套的余热锅炉，所产生的高压过热蒸汽驱动一台6万千瓦的汽轮发电机组，作为调峰发电。故此机组几乎每天都要面临着启停机的并网和脱网的操作，所以在其频繁的操作过程中极易出现误操作或是操作时间把握不当，对机组造成不必要的损伤。在此就对其汽轮发电机在启停并网和脱网操作过程中易出现的操作失误和危险点进行分析。
2.危险点分析
1、汽机启停机时操作过快或颠倒操作可能带来危险点分析
某厂汽轮发电机原脱网操作步骤是：汽机滑压降负荷，待发电机有功负荷降到小2MW，无功负荷降到接近于0时，遮断汽机主气门从而关闭主气门及调门，连跳发电机出口开关达到脱网的目的。
这种操作方式的安全弊端是，当遮断主气门连跳发电机出口开关时若发电机出口开关拒动，此时发电机将会变成电动机逆功率运行。
某厂现行汽机脱网方式是，待发电机有功负荷降到小2MW，无功负荷降到接近于0时，先手动操作断开发电机出口开关，再手动退出发电机励磁，待发电机出口三相电流和电压都为0后遮断汽机主气门。
现行操作的优势是：a，将发电机有功和无功尽量降至0，再断开发电机出口开关，能有效的防止汽机脱网后超速。b断开发电机出口开关后检查发电机三相电流为0或接近为0后再退出励磁，能有效的防止发电机脱网时发生非全相运行，发电机从电网吸收大量的无功产生负序过电压烧坏发电机。c,先断开发电机开关及退出励磁后检查发电机三相电流、电压为0或接近为0后再遮断汽机主气门能有效的防止发电机出口开关因某些因数拒动时发电机逆功率运行。
但如若在实际操作过程中，操作过快或颠倒操作也不能绝对保证操作的安全性。首先操作过快存在两种，第一种是在没有确认发电机开关确已经断开三相电流已经为0的情况下就退出励磁关闭主气门，第二种是在没有退出励磁确认发电机三相电压为0时就关闭主气门。a，第一种操作过快的危害就是发电机出口开关实际没有断开而失去原动力造成发电机的逆功率运行，机组逆功率运行对发电机本身来说没有什么危害。但是我们有两点要注意： 1、此时发电机变为电动机运行，将会从系统吸收无功，可能会导致系统电压下降；2、残留在汽轮机尾部的蒸汽与末级长叶片摩擦，会使叶片过热，对汽轮机造成危害。b，第二种操作过快可能带来的危害是当发电机出口开关在断开时三相不同步和有一相或两相没有断开时，发电机发生非全相运行，这时如果励磁已经退出了，那么发电机将会从电网中吸收大量的无功，此时发电机三相不平衡电流就较大，易产生负序过电压，且我们不可控制，危害不言而喻。c，颠倒操作的危害：在以上所述三步操作过程中最主要的颠倒操作是在没有退出励磁确认发电机三相电压为0时先关闭主气门，靠汽机遮断联跳励磁开关。在这种操作中，励磁的退出全靠汽机遮断联跳励磁开关，存在着不可靠性，若励磁开关没有联跳成功，产生的后果应该是和汽机并网时未到95%的转速就投励磁一样，使发电机过电压。
某厂汽轮发电机并网时的操作步骤是，汽机挂闸冲转，转速达到95%的额定转速时，投入发电机的励磁，待机端电压达到9KV以上时投入发电机同期电源，发电机机端电压达到额定电压，并确认机端三相电流基本为0时，若同期装置检测到发电机已投励磁、发电机出口开关在分闸位置、发电机出口开关无故障，发电机同期装置无故障时DCS开放“汽机发电机同期电源投入”按钮，允许执行同期装置上电操作。
点击“汽机发电机同期电源投入”按钮，DCS将发出3s脉冲将同期回路上的1SWJ双位置继电器动作，通过该继电器的触点将同期装置上电。装置上电后进行自检，自检通过后进入同期并网控制程序，这时点击“自动同期”按钮，同期装置得到DCS发来的“同期启动”命令后根据当时系统和待并发电机电压、频率的大小自动调节发电机电压和频率，直到将系统和待并发电机的压差、频差调到允许值内。然后捕捉第一次出现的零相差，发出合闸命令。
据上所述，在并网操作过程中要注意的要点是，要待发电机励磁投入后，机端电压达到9KV以上时才能点击“汽机发电机同期电源投入”和点击“自动同期”按钮，若机端电压没有达到这个数值以上同期装置将自动闭锁，发出“同期装置故障”信号。必须先退出“自动同期”，再退出“发电机同期电源”，之后退出励磁，待重新升压后，再进行同期并网操作。这样就耽误了不少的并网时间，不能使负荷曲线满足调度要求，也给设备带来一定的故障风险。
2、启停机电气操作中的危险点分析
我厂在启停机过程中要求发电机脱网后断开其出口开关（并列点）的直流控制电源小开关，并网前启机检查时合上发电机出口开关的直流控制电源小开关（即下图中的1ZKK1和1ZKKⅡ开关）。
对于发电机出口开关的控制，我们首先根据下图来看看电机出口开关在并网和脱网过程中其分合闸的动作逻辑：
1.遥控合闸并网条件：a, 接地刀闸在分位, b, 直流控制电源1ZKK1正常 c, 开关本体SF6压力和开关畜能正常, d, 保护装置正常 e,发电机出口刀闸在合位。在同时满足以上5个后由DCS发出同期合闸命令,满足同期条件后即可合闸并网.
2.遥控分闸或保护动作跳闸脱网条件：a, 直流控制电源正常 b, 开关本体SF6压力和开关畜能正常 c,保护装置正常.在同时满足以上3个条件后由DCS发出分闸命令或是由于故障使得保护动作跳闸脱网。
3.就地试验分合闸条件：a，开关两侧刀闸均在分位，b，开关本体SF6压力和开关畜能正常,c, 直流控制电源正常。同时满足以上3个条件后可在就地手动做分合闸试验。
4.如图所示本开关控制系统由1个“合闸回路”和2个“跳闸回路”组成，其中“合闸回路”和“跳闸回路Ⅰ”由1ZKKⅠ提供直流控制电源，“跳闸回路Ⅱ”由1ZKKⅡ单独提供控制电源，从图中不难看出设置双重“跳闸回路”的目的应该是：当“跳闸回路Ⅰ”或直流控制电源1ZKKⅠ故障DCS发出命令后不能使开关跳闸脱网时，因1ZKKⅡ的存在可由保护动作跳闸使发电机脱网。
从上述逻辑中不难看出要求发电机脱网后断开其出口开关（并列点）的直流控制电源小开关的目的是防止开关误动或被误操作造成非同期合闸。在其看似简单的操作过程中易出现大失误，一是若在并网前还没有合上直流控制电源1ZKK1和1ZKKⅡ小开关，则发电机因无控制电源而无法实现并网。二是在脱网前直流控制电源1ZKK1和1ZKKⅡ小开关被误拉或是因回路短路或小开关本身故障导致跳开，将会导致发电机无法脱网。但如果每次脱网后我们只拉开1ZKKⅠ，而保留1ZKKⅡ，即可以保证机组脱网后发电机出口开关不误动或被误操作造成非同期合闸，也可以减少对1ZKKⅡ的操作次数造成故障几率的增加，同时还可以避免被运行人员习惯性误断而造成不能及时脱网的事故。
3.防范措施
1、对岗位专业知识进行交叉学习，全面了解并熟练的掌握各发电设备的工作原理、运行性能及运行操作要求。
2、梳理出合理的操作步骤，制定启停机操作卡，每次启停机时严格按照操作卡步骤执行。
3、提出合理的运行方式改变建议，促使设备运行方式的改善。