陈豪

摘要：本文主要介绍某660MW超超临界机组上汽西门子汽轮机运行中ATT试验时故障跳闸事故过程、原因分析及优化措施。期望能为同类型机组提供一定参考和借鉴意义。

关键词：超超临界 上汽西门子 ATT试验

某火力发电厂660MW超超临界上汽西门子汽轮机组某次汽门ATT试验时发生因EH油泵过载保护跳闸EH油压低机组跳闸事故，通过故障现象对比分析故障跳闸原因，并提出优化措施。

1 设备概况

1.1 设备情况简介

本机组汽轮机是由上海汽轮机有限公司和SIEMENS公司联合设计制造的660MW超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、反动凝汽式汽轮机。其采用全周进汽加补汽阀的配汽方式，高、中压缸切向进汽。高、中压阀门布置在汽缸两侧，与汽缸直接连接。蒸汽由两只高压主汽门及高压调门进入单流的高压缸，从高压缸下部的两个排汽口进入再热器，经再热器加热后，由两只中壓主汽门及调门进入双流的中压缸，由中压外缸顶部的中低压连通管进入两只双流的低压缸。

1.2 西门子汽轮机ATT试验简介

上汽西门子ATT试验指汽机阀门自动测试程控（Automatic turbine tester for valves），也即汽门活动性试验，运规要求运行机组每两月进行一次，其主要目为验证汽轮机各汽门能正常开关以保证发生故障跳闸时能快速关闭而不卡涩，以防发生汽轮机超速事故及汽门液压调节系统电磁阀动作正常无卡涩。

1.2.1 ATT试验原理及步骤（以A侧高压汽门组为例）

如图1中1为高压调门油动机，2为电液伺服阀，3、4为跳闸电磁阀1、2，5为单向截止阀（共四个）。如图1正常运行时跳闸电磁阀1、2均得电使跳闸电磁阀左侧模块导通油动机卸油回路隔绝，调门开度由电液伺服阀调节进回油量控制。而主汽门与调门油动机区别主要在于主汽门无电液伺服阀而是控制电磁阀，其失电进油得电卸油但无法控制进回油量，故主汽门只能全开全关。

ATT试验步骤：

1、稳定负荷在400MW以下，确认DEH系统正常，各汽门动作正常，主机运行工况稳定，各辅助系统运行正常。

2、通过A侧调门阀限缓慢关闭调门，此时图1中电液伺服阀右侧模块导通油动机右侧腔室卸油，调门缓慢关闭，同时B侧高调门缓慢开启，维持机组参数稳定。

3、A高压调门关闭后，进行A高压主汽门试验，确认A高压主汽门两个跳闸电磁阀依次失电且控制电磁阀得电，此时油动机右侧腔室卸油加上阀门外加弹簧力使A高压主汽门快速全关。按照西门子汽轮机说明书主汽门关闭时间应小于300ms后给出试验成功反馈，A高压主汽门试验完成。

4、同理，在A高压主汽门关闭的情况下，进行A高压调门试验，将A高压调门通过阀限开至100%，确认A高压调门两个跳闸电磁阀依次失电且电液伺服阀右侧模块导通，相应的A高压调门快速关闭，确认ATT“OK”，A高压调门试验完成。

5、在A高压调门跳闸电磁阀1、2均得电恢复后，A高压调门仍通过阀限保持全关位置。

6、A高压主汽门跳闸电磁阀2得电且控制电磁阀失电使A高压主汽门全开，A高压调门通过阀限开始缓慢打开，B高压调门开始缓慢关小，直到恢复到试验前的状态。

同理，其他汽门组试验重复步骤2至5。

2 事件经过

事故前工况：机组负荷410MW，DEH压力控制在“限压方式”，两台汽泵运行，主机B EH油泵运行，电流23A，油泵出口压力为16.3MPa，EH油母管压力16.26MPa。

12：47 开始ATT试验。

13：11：30 当试验进行到B侧中压汽门组时（程控走步至52步），发现B中压调门跳闸电磁阀1得电后，B中压调门指令为100%，而反馈指示仍为0%；且备用A EH油泵自启， 母管压力最低跌至11.2MPa（备泵自启为小于11.5MPa）。二台EH油泵运行时母管油压为14.3MPa， A EH油泵出口油压为14.7MPa，电流56A；B EH油泵出口油压为14.7MPa，电流60A。

13：14 巡检确认B中压调门全关。

13：16 操作员手动退出ATT试验及设置B中压调门阀限指令到零均无效（被屏蔽）。

13：20 联系检修人员强制关闭B中压汽门组，准备关闭B中压汽门组EH油隔离阀。

13：27：20 A EH油泵电机跳闸。

13：28 B EH油泵电机跳闸。

13：28：16 汽机跳闸（首出EH油压低）、MFT动作及发电机跳闸。

3 原因分析

此次事故发生在B中压调门跳闸电磁阀1失电调门全关后恢复过程，此时电液伺服阀油动机右侧腔室进油B侧中压调门开启，但实际由于该跳闸电磁阀阀门卡而未完全回座（更换该阀后B中压调门能正常开关），而伺服阀指令又开，从而导致油动机进回油导通造成 EH 油压泄去。该类型汽轮机组调速汽门油动机油管路较主汽门粗，进回油导通后油流量（150L/min左右）约为主汽门的8倍左右，且远超单台EH油泵最大设计流量（45L/min）致使EH油压低备用油泵自启，两台EH油泵运行仍发生电机过载，造成EH油压低跳机。

4 优化措施

1、ATT试验EH油压低由调门引起时，通过人工强制退出走步，将调门阀限设置为零，使油路切断。2、ATT试验EH油压低由主汽门引起时，通过人工强制退出走步，将主汽门控制电磁阀得电，使油路切断。3、ATT 试验一旦发生 EH 油压下降，阀门开度异常，作为后备手段，巡检就地关闭该汽门组 EH 油隔离阀。4、在调门逻辑中增加：当调门跳闸电磁阀均得电，阀位指令大于8%且阀门关闭时且EH母管压力<150bar，则延时10s将试验调门指令清零（此优化已包含跳闸电磁阀卡涩、断线、插装阀卡涩等各种情况）。

5 结束语

本次跳闸原因主要为ATT试验时B中压调门跳闸电磁阀虽得电但发生卡涩，而电液电磁阀由于该调门指令100%与反馈0%的偏差而开启，造成油泵过载保护，EH油压低跳闸。通过优化后机组ATT试验故障时均未发生类似故障，说明该优化措施有效。

参考文献：

[1] 西门子汽轮机ATT试验说明书，上海汽轮机厂.

[2] 郑渭建，谢尉扬，顾伟飞，西门子超超临界机组汽轮机ATT试验存在的问题及其防范措施.

（作者单位：浙江浙能乐清发电有限责任公司）