(陕西华电蒲城发电有限责任公司 陕西省渭南市 715501)
摘要：蒲城公司6号机组为660MW空冷机组。汽轮机为东方汽轮机厂引进日立技术生产的超临界NZK643-24.2/566/566型。2019年10月04日6号汽轮机因AST电磁阀指令异常翻转，汽机高压保安油失去，导致汽轮机阀门关闭，触发锅炉再热器保护，联锁跳闸汽轮机，发电机程跳逆功率保护动作致使机组解列。报告中分析了事件发生原因，指出事件中暴露的问题，并提出了处理及防范措施。
关键词：异常翻转；高压保安油；阀门关闭；再热器保护；机组解列
一、事件经过
2019年10月4日10:40:04，6号机组负荷573MW，主汽压力23.51MPa，主汽温度566.1℃，机组投入顺序阀方式运行，高压调门CV1~CV4开度分别为0%、94.84%、39.22%、96.14%，中压调门CRV1/CRV2开度分别为99.9%、100.2%，高压主汽门MSV1/MSV2和中压主汽门RSV1/ RSV2均显示全开状态。EH油母管压力11.56MPa且压力稳定，AST油压开关PS4/PS5状态正常。10:40:05 AST电磁阀（5YV~8YV）同时失电，高压保安油压力低（PS1~PS3）信号发出，CV1~CV4开度变为0%，MSV1/MSV2/RSV1全关信号发出。10:40:06 CRV1/CRV2开度变为0%，RSV2全关信号发出。锅炉再热器保护动作。10:40:08 ETS发出“PLC停机输出”指令和“DEH停机输出”指令。10:40:10 电气程跳逆功率保护动作，机组解列。ETS跳闸首出条件“MFT动作”信号发出。
二、原因分析
现场检查情况
1、首出检查
分别检查锅炉MFT首出画面状态、ETS机柜PLC首出状态及DEH首出画面状态。MFT首出条件有2个，分别为“再热器保护”和“汽机跳闸”。经过核查确认MFT控制器运算周期为500ms，控制器在同一运算周期内先后收到“再热器保护”信号和“汽机跳闸”信号。“DEH跳闸”、“发电机遮断停机”和“锅炉MFT”，其中“锅炉MFT”指示灯为低频闪烁状态，表示该跳闸条件为首出条件。
DEH遮断首出条件为“ETS打闸”。表明DEH机柜电源正常、汽机转速测量通道无故障、汽机超速保护未动作、无手动停机操作，并且证明ETS动作前“高压保安油失去停机”保护条件不满足。
2、SOE检查
调取10月04日10:40~10:41期间SOE记录，并分析SOE信息：
1）事件发生起始时刻为10:40:05（#3高调门全关），锅炉再热器保护动作时间为10:40:06，ETS动作时间为10:40:08，发电机逆功率保护动作时间为10:40:10，ETS动作首出信号（锅炉主燃料遮断停机输出）发出时间为10:40:10。据此判定事件顺序为：汽机阀门关闭→再热器保护动作→ETS动作→发电机保护动作→机组解列。
2）事件过程中第一个阀门（#3高压调阀开度39.22%）全关时刻为10:40:05，最后一个阀门（#1中压调门）全关时刻为10:40:06，第一个阀门关闭时刻与最后一个阀门关闭时刻相差717ms。
3）包括“高压保安油压低（PS1~PS3）”、“5YV~8YV动作”、“汽机已遮断”等重要测点未进入SOE系统。
三、原因分析
1）事件还原：2019年10月04日10:40:05时刻，因DEH逻辑运算错误，导致AST电磁阀5YV~8YV指令异常翻转，机组失去高压保安油，10:40:06时刻，汽机阀门全部关闭，触发锅炉再热器保护，MFT动作，10:40:08时刻，ETS动作，汽机跳闸，10:40:10时刻，发电机程跳逆功率动作，机组解列。
2）原因剖析：
（1）发电机解列原因：因主汽门关闭且逆功率达到动作值，触发程跳逆功率保护。
（2）汽机跳闸原因：MFT动作。
（3）MFT动作原因：大负荷工况下汽机阀门全关且旁路未打开，触发再热器保护动作。
（4）汽机阀门关闭原因：ETS未动作的情况下失去高压保安油。
（5）高压保安油失去原因：因DEH逻辑运算错误，导致AST电磁阀5YV~8YV指令异常翻转。
3）暴露的主要问题：
（1）部分重要测点未进入SOE系统。建议增加“高压保安油压力开关PS1~PS3”信号进入SOE，并将AST电磁阀5YV~8YV指令输出通道中的中间继电器R2~R5的辅助接点引入SOE。
（2）本次事件中MFT首出信息出现重叠情况。考虑到MFT控制器的运算周期为500ms，为了避免首出信号重叠现象，建议修改“再热器保护”逻辑，在现有的保护逻辑出口增加2s顺延时后触发MFT。
（3）MFT控制器柜运算周期为500ms，不满足《火力发电厂热工自动化系统可靠性评估技术导则》（DLT 261-2012）第6.2.1.2条之a)项的要求“开关量控制系统运算周期不应大于100ms”。
（4）根据2018年电科院出具的《陕西华电发电有限责任公司6号机组主机DCS性能测试报告》确认，控制柜6CP11的SOE时钟滞后控制柜6CP04SOE时钟202ms。为了准确记录异常工况下的事件顺序，应对6号机组不同机柜的SOE卡件GPS对时系统进行改造，保证不同机柜之间的SOE分辨力不大于1ms。
四、事件结论
1）通过多项检查证明，DEH机柜电源及AST电磁阀设备状况正常；通过DEH静态模拟试验证明逻辑正确。
2）通过调取历史曲线和逻辑组态，并结合DEH通道检查和抗干扰试验的结果进行综合分析。从AST电磁阀5YV~8YV指令运算逻辑方面来看，4个指令分布在DEH同一个功能块；从AST电磁阀5YV~8YV指令对应的DO硬件分布情况来看，4个DO指令分布在4个卡件，且同一卡件上的其它DO通道均未发生异常情况。根据蒲城公司维护人员反映，6号机组之前曾经出现过RB逻辑个别功能块运算错误的先例。结合上述情况从概率上分析，判定DEH控制器逻辑运算错误是导致AST电磁阀指令异常翻转的原因。
参考文献:
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