(上海华电电力发展有限公司望亭发电分公司江苏省苏州市215155)
摘要：望亭发电厂#3、#4号汽轮机是技术引进型的660MW超超临界机组，汽轮机采用的是西门子的单轴、4缸、4排汽，一次中间再热、凝汽式、超超临界发电机组，汽轮机本体及与之关联的部分辅机控制、机组主保护控制DEH系统由西门子T3000－型SPPA控制软件实现的。下面对主机跳闸保护组成及控制策略进行阐述。
关键词：超超临界；汽轮机；保护系统；可靠性
1汽轮机保护系统概述
1.1电子保护系统
电子保护系统信号包括如下2项：
（1）硬接线输出：电子保护系统输出三个信号，通过接线方式送至汽机跳闸系统；
（2）数据通讯输出；电子保护系统“Write”功能块通过网路至汽机跳闸系统“Read”功能块进行连接；
1.2汽轮机遮断系统
(1)汽轮机遮断系统是一个连接电子保护系统/超速保护系统和遮断电磁阀的二通道系统。
(2)所有的汽轮机遮断指令(超速保护信号1和2、电子保护系统信号、发电机保护、遮断按钮等产生停机信号)都通过汽轮机遮断（TTS）系统动作遮断电磁阀。
(3)停机信号和电磁阀控制信号采用故障安全型卡件，双通道输入输出。
1.3超速保护系统
超速保护系统BRAUN控制装置工作原理：现场安装6个非接触型A5S系列霍尔传感器的转速测量探头，每个探头信号分别送至对应转速监控模块E1655,每三个转速监控模块配一块看门狗处理器E1696,E1696用于测试同步监控自动巡检过程中每个测速通道反馈的信息是否正常，检测传感器回路故障和传感器信号故障并输出报警；6个探头分成两组控制器，形成冗余配置。
2存在问题
2.1轴承温度是三支元件热电偶的信号，即一支元件中有三组温度信号输出，每个瓦的温度信号都集中在一个接线端子盒中，特别是二瓦处共有24个信号，接线为48根，由于对应点数的接线体积较小，故接线位置比较拥挤，在处理故障时会相互影响，在处理故障时需要将该点保护出系；
2.2瓦轴承温度左（右）前上（下）部温度信号经常出现信号晃动或信号坏，在每次检修期间更换测温元件后，机组运行两个月后，各点温度陆续出现信号晃动，甚至出现坏信号，从而将该点保护出系。
2.3汽机车头处的手动停机信号是三个常闭触点信号，虽然符合保护的三取二运算原则，但是，只有一个控制按钮也属于单点保护，故不可靠；
2.4汽机相对振动经常出现周期性的晃动；
2.5在夏天雷雨季节是，出现打雷时振动探头的通道出现报警信号；
2.6汽机转速测量信号在机组运行一定时期后会出现坏信号，致使机组失去超速保护；
2.7机组在运行期间需要进行主机汽门活动试验，检查各遮断电磁阀、方向阀、阀门的工作是否正常；期间会出现电磁阀卡涩现象而导致EH油压下降而停机；
2.8机组在运行时由于检修工艺问题和现场长期的低频振动使得遮断电磁阀接线松动，遮断电磁阀失电而导致EH油压下降而停机。
3原因分析及解决方案
3.1温度保护测点较多，故障也多，在处理时需要将改组保护出系，系方法有二：一将改组保护的三个测点强制成正常值；二将改组保护输出的点退扫描；强制成正常值的方法在恢复时不知该点是否正常存在隐患；输出点退扫描时如果在功能块“TRUE”处点击后会直接跳机，故需要具有熟练掌握计算机技能操作。同时，每组保护属单个测点。
解决方案如下图：三个测点工作正常即不存在故障和三个信号中有两个大于跳闸值同时满足机组跳闸；在跳闸信号输出处增加“与门”逻辑，另一条件为供热工人员操作的保护投切按钮，正常运行时为“TRUE”.
3.2.2瓦轴承温度左（右）前上（下）部温度信号经常出现信号晃动，在机组检修时对各个温度元件进行检查，发现元件的引出线有多处表皮破损在轴承处和穿缸件处，由于轴承与穿缸件之间线缆较长，同时在油膜作用下温度元件的线缆处于长期晃动，与金属处就破损，使得温度信号出现晃动或损坏。
修改方案：在轴承处增加固定点；该瓦所有温度元件从轴承处到穿缸件之间固定在一起增加重量降低晃动频率；各温度元件加黄蜡套管；穿缸件使用耐油橡胶与温度元件接触；通过施工工艺的改进，可以确保该瓦温度元件长期无故障，确保保护长周期投入。
3.3振动保护系统出现的温度，绝对振动经常出现周期性晃动，晃动发生在做汽轮机缸体的清洁工作时。在夏季打雷时出现信号大幅的晃动。
解决方案：测量探头改型，使用一米处没有中间接头的探头；探头延伸电缆使用保护等级较高的保护套管；增加延伸电缆的固定点，确保延伸电缆弯曲符合传感器的安装要求，确保延伸电缆在受外力作用下不晃动；
同时，在保护控制逻辑中进行修改，即TSI系统输出通道报警不参与跳闸运算。
3.4本厂3、4号机组超速保护系统的探头型号BRA5S0B90电涡流探头，允许环境温度在85℃，转速探头安装在主机2瓦处靠近中压缸，故环境温度较高，当机务轴封修理不当时，导致轴封蒸汽漏气时，将探头处温度提高150多度以上。故探头损坏由于环境温度大于该型探头允许温度造成的。
解决方案：探头选择高温探头即布朗的A2S-85925型探头，该探头大小及螺纹与原探头相同，故在原探头处安装该型探头，该型号探头可以在200℃的环境温度下连续工作；对应探头的放大器A2S-HT/V186信号放大器安装在汽机轴承座外部，信号放大器内部电子元器件及电子模块在以适应85℃的环境温度下连续工作。经过改造后超速保护系统长周期投入。
3.4在机组运行中进行汽轮机阀门活动试验时出现由于遮断电磁阀内部阀杆的卡涩或者遮断电磁阀断线时，对应的调门指令在不断增大或对应主汽门方向阀开启时增加EH油的泄油量，导致EH油压不断下降，引起机组跳闸；
解决方案：每个阀门遮断电磁阀1、2出现断线时即“passout”信号时，联锁关对应的调门指令和主汽门的指令，阻断EH油进入油动机；对应阀门快关电磁阀1、2均在带电状态、阀门指令大于8%、阀门位置反馈在关闭状态、EH油母管压力小于150bar同时满足后延时10秒触发阀门故障自动关阀限将阀门指令降至“0”，阻断EH油进入油动机，从而保持EH系统油压稳定，确保机组稳定运行。