山東某電廠1月4日5號機組軸向位移大非停事件分析報告

一、設(shè)備概況

    山東某公司#5發(fā)電機組為330MW亞臨界氫冷供熱機組，于2007年8月投產(chǎn)。鍋爐為上海鍋爐廠制造的亞臨界壓力中間一次再熱控制循環(huán)SG-1025/17.5-M899型鍋爐。汽輪機為上海汽輪機廠制造的亞臨界、一次中間再熱、單軸、雙缸雙排汽C330-16.67/0.9/538/538型抽汽凝汽式汽輪機。發(fā)電機為上海電機廠制造的QFSN-330-2水氫氫冷卻發(fā)電機。額定容量388MVA，有功功率330MW，無功功率204MVAR。

    最近一次檢修為2021年8月21日開始B級檢修，檢修主要內(nèi)容：汽輪機通流改造、鍋爐受熱面檢查、更換。檢修時間84天，2021年11月12日檢修轉(zhuǎn)運行，運行時間與本次非停發(fā)生時間相隔52天。此次非計劃停運前連續(xù)運行時間15天。

二、事件詳細經(jīng)過

（一）機組運行情況：

#5機組負(fù)荷214MW，B、C、D、E制粉系統(tǒng)運行，總煤量105t/h，主汽壓力15.74MPa，主汽溫度537℃，再熱汽溫度541℃，主汽流量608t/h，真空-98.31KPa。大機油溫42℃，軸承振動、差脹、各軸承金屬溫度正常，無明顯變化。

（二）保護、自動投入情況：

#5機組軸向位移大保護正常投入，機組全保護運行。

（三）事件現(xiàn)象：

2022年01月04日22:41:23汽輪機軸移1A測點[1]0.936mm，運行人員監(jiān)盤發(fā)現(xiàn)“汽輪機軸向位移大”光字牌報警，

22:41:25#5機組大機軸向位移1A測點波動至-1.07mm，“汽輪機軸向位移大停機”光字牌報警，汽輪機跳閘，ETS首出原因“軸向位移大”，MFT首出原因“汽輪機跳閘”。

1月5日5:36#5機組重新并網(wǎng)發(fā)電。

（四）運行采取的處置措施：

#5機組跳閘后，運行人員立即按照規(guī)程進行處理。鍋爐側(cè)檢查磨煤機、給煤機、一次風(fēng)機跳閘；汽機側(cè)檢查汽泵跳閘、電泵啟動運行，各主汽門、調(diào)門關(guān)閉，轉(zhuǎn)速下降；電氣側(cè)檢查

廠用電已切換啟備變供電正常。

此次非停事件發(fā)生后0.3小時向集團電力運行監(jiān)控中心作了匯報。

此次非停事件共6小時55分，累計損失電量約140萬千瓦時。

三、檢查處理情況

1.檢查#5機組共安裝4只軸向位移探頭，測量信號首先引入TSI系統(tǒng)。隨后輸出4路模擬量信號到DCS系統(tǒng)進行顯示報警。任一探頭測量值≥0.9mm（或≤-0.9mm），DCS系統(tǒng)發(fā)軸向位移大報警。其中1A探頭顯示值在01月04日22:41:25信號跳變至-1.0mm，達到跳閘動作值，導(dǎo)致“軸向位移大”保護誤動，機組跳閘。

檢查其余三只探頭顯示正常，推力瓦溫度、回油溫度、軸承溫度、差脹等參數(shù)未見異常。見下圖：

表一、汽輪機軸移測點變化情況

2.排查1A軸向位移探頭外部接線、前置器、電纜絕緣未發(fā)現(xiàn)異常，通過前箱處就地觀察孔檢查1A軸位移探頭緊固無松動，初步判斷為探頭故障或前箱內(nèi)部測量回路存在問題，因汽機潤滑油系統(tǒng)無法停運，暫時將故障探頭退出運行。見下圖：

3.檢查#5機組大機軸向位移跳閘保護邏輯設(shè)置：1A或1B任一探頭測量值≥1mm（或≤-1mm）“與”上2A或2B任一探頭測量值≥1mm（或≤-1mm），系統(tǒng)觸發(fā)軸向位移大跳機保護。

實現(xiàn)方式：同側(cè)探頭在TSI系統(tǒng)進行“或”邏輯判斷后，分別輸出2路開關(guān)量保護信號到ETS系統(tǒng)，通過“與”邏輯實現(xiàn)跳閘保護功能。

TSI系統(tǒng)內(nèi)部1A、1B軸移保護邏輯見下圖：

TSI系統(tǒng)內(nèi)部2A、2B軸移保護邏輯見下圖：

ETS系統(tǒng)軟跳閘邏輯見下圖：

4.進一步檢查在ETS硬回路中，TPM卡邏輯配置為兩路信號軸向位移大相“或”，形成實質(zhì)性單點保護。即任一探頭信號達到跳閘值即可跳機。故在大機軸向位移測點1A信號故障時，軸

向位移大保護誤動。現(xiàn)已將ETS系統(tǒng)硬回路TPM卡邏輯配置修改為兩路相“與”邏輯。修改前ETS系統(tǒng)硬回路TPM卡邏輯配置詳見下圖：

四、原因分析

1.直接原因

#5機組B修期間，工作人員在修改#5機組大機ETS系統(tǒng)軸向位移保護邏輯時，硬接線保護回路未進行修改，形成單點保護，當(dāng)大機軸向位移測點1A故障，測量值跳變超過跳閘值，導(dǎo)

致保護誤動，機組跳閘。

2.間接原因

（1）技術(shù)培訓(xùn)不到位，人員業(yè)務(wù)存在明顯短板，雖然通過排查發(fā)現(xiàn)了ETS系統(tǒng)存在拒動風(fēng)險，但檢修人員業(yè)務(wù)不熟練，責(zé)任心不強，對保護邏輯軟、硬回路設(shè)計情況不熟悉，造成整

改落實不徹底，留下保護誤動的安全隱患。

（2）技術(shù)監(jiān)督及反措落實不嚴(yán)謹(jǐn)，在第二次邏輯修改后未能進行傳動試驗以驗證邏輯保護修改的正確性，間接造成保護誤動。

3.根本原因

（1）各級管理人員安全生產(chǎn)責(zé)任制落實不到位，在邏輯修改過程中把關(guān)、驗收不嚴(yán)，未及時發(fā)現(xiàn)邏輯修改后硬回路存在的隱患。

（2）技術(shù)管理存在漏洞，聯(lián)鎖保護及參數(shù)修改程序不完善，保護邏輯參數(shù)修改工作雖然辦理修改審批單，但沒有具體的執(zhí)行方案、未明確執(zhí)行人、監(jiān)護人、監(jiān)督人等各人員具體職責(zé)，從技術(shù)管理環(huán)節(jié)沒有做到精細化。

五、管理追溯

1.歷史檢修情況

2021年7月3日下發(fā)#5機B修檢修項目計劃書：“TSI系統(tǒng)回路檢查，功能試驗”項目。檢查內(nèi)容包括：軸位移阻值測量、間隙電壓測量；接線檢查、絕緣測試；軸位移校驗線性良好；轉(zhuǎn)子推力盤緊靠工作面，軸位移探頭安裝間隙電壓為-10±0.5V。此次B修中已對大機軸向位移進行了拆除校驗，線性良好。TSI系統(tǒng)檢修文件包項目設(shè)置詳見下圖：

1A軸位移測點校驗記錄見下圖：

大機軸位移安裝原始記錄見下圖：

根據(jù)檢修項目計劃書設(shè)置“TSI系統(tǒng)回路檢查，功能試驗”（H點）進行質(zhì)量監(jiān)督。項目檢查標(biāo)準(zhǔn)：（1）卡件狀態(tài)顯示正常；（2）跳閘定值動作正確，卡件功能正常；（3）保護控制邏輯試驗正常。經(jīng)試驗大機軸位移保護邏輯先“與”后“或”動作正常。11月2日該項目已經(jīng)驗收合格。11月3日，#5機組熱態(tài)啟動，TSI及ETS系統(tǒng)各重要保護動作正常。

質(zhì)檢卡詳見下圖：

#5機組檢修期間，通過隱患排查發(fā)現(xiàn)#5機組ETS系統(tǒng)原設(shè)計保護實現(xiàn)方式為先“與”后“或”，同側(cè)任一探頭故障存在保護拒動風(fēng)險。11月4日經(jīng)咨詢上汽廠及國電智深技術(shù)專家，論證可行性后，儀控隊根據(jù)《聯(lián)鎖、保護及參數(shù)修改管理制度》，辦理聯(lián)鎖保護參數(shù)修改手續(xù)，對#5機組軸移、差脹等保護邏輯進行修改完善，但修改后未進行傳動試驗以驗證邏輯保護的正確性。聯(lián)鎖保護參數(shù)修改單見下圖：

2.技術(shù)監(jiān)督情況

根據(jù)《集團火電產(chǎn)業(yè)熱工技術(shù)監(jiān)督實施細則》第5.3.9條“檢修后的順序控制系統(tǒng)、工藝信號、保護聯(lián)鎖裝置，應(yīng)進行系統(tǒng)檢查和傳動試驗，經(jīng)有關(guān)人員確認(rèn)后，方可投入運行。每次機組檢修后應(yīng)對主、輔設(shè)備的相關(guān)熱工保護連鎖系統(tǒng)進行傳動試驗。”在#5機組B修后第一次開機前，已按照技術(shù)監(jiān)督要求進行聯(lián)鎖保護試驗并驗收合格。但是，11月4號機組啟動后，熱態(tài)開機期間，對汽輪機軸向位移保護等重要保護進行修改后，技術(shù)監(jiān)督開展不全面，把關(guān)不嚴(yán)，未進行傳動試驗以驗證邏輯保護的正確性。未能及時發(fā)現(xiàn)存在的重大隱患。

3.反措管理情況

根據(jù)《集團電力二十五項重點反事故措施》第9.4.8條“建立以機組A修為周期的汽輪機監(jiān)視儀表定期校驗制度，監(jiān)測探頭元件和前置器等設(shè)備的校驗應(yīng)有可追溯性，校驗報告應(yīng)完整存檔。汽輪機超速、軸向位移、振動、低油壓、低真空等保護系統(tǒng)，在機組檢修（A、B、C）期間應(yīng)進行靜態(tài)試驗”。11月2日，在#5機組B修后第一次開機前，已按照反措要求進行靜態(tài)試驗并驗收合格。但是，11月4號熱態(tài)開機期間對汽輪機軸向位移等重要熱工保護邏輯修改后，未能及時開展靜態(tài)模擬試驗以驗證邏輯保護的正確性。

4.風(fēng)險與隱患管理情況

隱患排查治理工作不深入，在排查出保護拒動風(fēng)險的前提下，整改防范不徹底，未發(fā)現(xiàn)大機ETS保護存在軟硬兩個邏輯回路，未能在機組檢修期間及時采取有效防范措施。

5.人員培訓(xùn)情況

檢修隊利用夏訓(xùn)及班組常規(guī)培訓(xùn)針對TSI、ETS系統(tǒng)進行了培訓(xùn)，并組織了技術(shù)講課，但是培訓(xùn)較為寬泛，針對性不足，也未針對TSI框架組態(tài)、ETS系統(tǒng)TPM卡邏輯配置開展專項培

訓(xùn)。

六、暴露問題

1.熱工保護專項排查隱患治理不到位、不深入。11月份機組通流改造期間，通過排查發(fā)現(xiàn)了#5機組ETS系統(tǒng)保護邏輯存在拒動風(fēng)險，并制定整改措施，整改不徹底，不細致，未對硬保護回路邏輯配置進行檢查，導(dǎo)致保護誤動。

2.反事故措施執(zhí)行不到位，保護邏輯修改后未能及時開展靜態(tài)模擬試驗以驗證邏輯保護的正確性。未能發(fā)現(xiàn)ETS系統(tǒng)硬回路的邏輯錯誤。

3.檢修人員業(yè)務(wù)不熟練，對TPM卡中的邏輯配置熟悉程度不足，在修改#5機組大機軸向位移保護邏輯時，只是在DCS軟邏輯回路中完成了相應(yīng)修改，硬接線保護回路中的TPM卡中的

邏輯配置修改不徹底，導(dǎo)致保護誤動。

4.辦理聯(lián)鎖保護參數(shù)修改單時未對邏輯修改方案進行細化，沒有具體的修改方案及修改后的驗證要求。

5.安全生產(chǎn)責(zé)任制落實不到位，各級管理人員技術(shù)監(jiān)督管理不到位，對ETS系統(tǒng)TPM卡保護配置錯誤的嚴(yán)重性重視程度不夠，保護修改把關(guān)不嚴(yán)，監(jiān)督不到位，未能及時發(fā)現(xiàn)硬回路邏輯錯誤，并及時采取有效防范措施。

七、防范措施及建議

1.對#5機組大機軸向位移跳閘保護邏輯完善，將ETS系統(tǒng)硬回路TPM卡邏輯配置修改為兩路相“與”，與軟保護邏輯配置相一致，消除軟、硬邏輯保護不相符的安全隱患。

2.對ETS系統(tǒng)設(shè)置的軟邏輯保護、硬回路TPM卡邏輯保護進行梳理，發(fā)現(xiàn)問題制定整改計劃。

3.檢查#1-#6機組所有含有硬回路的熱工保護信號，列出清單，確認(rèn)軟硬邏輯設(shè)置是否一致。利用機組調(diào)停機會對邏輯不一致的進行修改。

4.對#5機組大機軸向位移探頭裝置及測量回路全面檢查，消除故障點。

5.排查影響主機跳閘的重要保護信號，制定增加偏差大光字牌報警的整改方案，利用機組調(diào)停機會進行整改。

6.加強熱工保護技術(shù)管理，完善聯(lián)鎖保護參數(shù)修改流程，增加具體的修改方案，明確執(zhí)行人、監(jiān)護人、驗收人及監(jiān)督人具體職責(zé)。

7.開展熱工保護邏輯再排查工作，完善主輔機熱工邏輯、保護定值清冊，增加實現(xiàn)方式和排查人一欄，并有明確、具體的邏輯說明。

8.針對EDPF系統(tǒng)開展專項培訓(xùn)，采用廠家培訓(xùn)及內(nèi)部技術(shù)講課等方式，切實提高職工的業(yè)務(wù)水平。

9.針對此次通報，組織全體熱工人員開展為期三周的反思討論活動，確保從思想意識上真正接受教訓(xùn)，提高人員責(zé)任心，嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程、制度、措施。