電廠#4機主油泵聯軸器損壞引起超速跳機事件分析報告
1、事件過程
(1)7月5日20:08時,#4機運行中DCS突然發汽機保護停機信號。檢查DCS中#4發電機出口開關1104跳開、滅磁開關跳開、高低壓主汽門、調門關閉、低加抽汽逆止閥關閉,高低壓旁路保護快開。
(2)查看#4機TSI畫面汽機轉速為零,就地檢查機頭表轉速也為零,主汽門、調門關閉,大軸惰走正常;檢查交流油泵、直流油泵均已啟動,且在手動位,滑油壓力正常0.138Mpa;全面檢查鍋爐、汽機其它系統運行正常。
(3)檢查ETS畫面有如下報警:滑油壓力低;DEH停機;遙控3(#4機電氣故障);遙控5(AST油壓低);但上述四個遮斷指示都不閃爍。
(4)檢查發變組保護柜:主汽門關閉燈亮;滅磁開關聯跳燈亮。
(5)檢查ETS保護柜:ETS卡件超速跳機2燈亮(經試驗為DEH超速停機信號來);保護柜內轉速表顯示0轉;TSI卡件無異常報警。
(6)查看歷史報警記錄:
20:08:55.803?SPEED2 FAIT??ALARM???? ?DEH #2測速探頭故障;
20:08:55.805?SPEED3 FAIT??ALARM??? ??DEH #3測速探頭故障;
20:08:55.805?SPEED FAIT ???ALARM?? ???DEH 測速探頭故障;
20:08:56.000?SOE9511?? ????NO→YES??? ETS 跳機;
20:08:56.000?SOE9502?? ????NO→YES??? 汽機超速;
20:08:56.073?TRIPSPEED???HI?ALARM ??跳機轉速;
20:08:56.263?PS9614?????? ?ALARM????? 滑油母管壓力低;
20:08:56.264?PS9615?????? ?ALARM????? 滑油母管壓力低;
20:08:56.338?SOE9202???? ??ALARM????? 汽機主汽門關閉;
20:08:56.339?SOE9601???? ??ALARM????? 汽機潤滑油壓低;
20:08:56.511?CSN9603_ZR???ALARM?? ???交流油泵啟動;
20:08:56.586?4BH-13????? ??ALARM????? #4汽機保護(全停);
20:08:56.838?4BH-17????? ??ALARM????? #4滅磁開關聯跳(全停)。
(7)跳機后對機組系統進行全面檢查與恢復:檢查滑油壓力曲線,跳機時由0.13Mpa降至0.09Mpa后升至0.128Mpa,由于交直流油泵均啟動運行,經全面檢查滑油系統無異常后,停止直流油泵運行;關閉#3爐煙氣擋板,#3機單循環運行,逐漸收高低壓旁路,#4汽機破壞真空;為防止#3爐煙氣擋板不嚴漏煙氣,調整好汽包及除氧器水位,維持#3爐高低壓及除氧循環泵運行。
(8)20:30時,DCS兩個轉速表指示及機頭轉速表指示瞬間恢復,DEH/DCS/機頭轉速分別為115/150/90轉,很快又全部到零。20:47時,汽機惰走到零,手動投入盤車,機頭、ETS柜轉速表及DCS中TSI轉速又指示正常。
(9)22:45時,檢修打開#4機前箱端蓋,檢查測速齒輪盤正常,23:40時發現測速齒輪盤不轉動,此時#4機正在盤車中,大軸轉動正常,分析認為主油泵聯軸器有問題,維持循環水泵運行加強缸體冷卻,準備停盤車檢查。
(10)7月6日10:00時,打開#4機凝汽器汽側人孔門。15:30時,打開#4機大氣薄膜,并通入少量壓縮空氣進行冷卻,此時高壓內缸上下缸溫度365/350℃、高壓外缸上下缸溫度358/325℃。19:00時,開大壓縮空氣量加強冷卻,此時高壓內缸上下缸溫度346/331℃、高壓外缸上下缸溫度3340/3306℃。
(11)7月7日13:45時,高壓內缸上下缸溫度154/136℃、高壓外缸上下缸溫度195/155℃;汽機改為間斷盤車,檢修開始處理主油泵聯軸器,經拆下前箱上半與及主油泵外殼上半,拆除聯軸器與及吊出主油泵轉子。發現主油泵齒型聯軸器嚴重磨損,尤其是泵側齒圈和套筒,輪齒嚙合部分齒型基本已經磨平。磨損痕跡有明顯的銹跡,顯示磨損為一個長期的過程,并且滑油供應不足。經對聯軸器中心進行復查后,發現泵軸相對大軸轉子高0.50mm(超標),主泵偏右0.03mm(在正常范圍內),張口<0.06mm(正常)。
(12)23:00時,主油泵新聯軸器安裝完畢。考慮到對聯軸器大幅度的重新調整,工作量很大,而#4汽機年底計劃大修,中心暫時未做調整。
2、原因分析
(1)本次跳機原因為主油泵齒型聯軸器齒輪嚴重磨損,使得大軸無法帶動主油泵及安裝在主油泵轉軸末端的測速齒輪,測速裝置無法測得汽機真實轉速,保護裝置判斷測速探頭故障,超速保護動作跳機。
(2)分析聯軸器磨損原因主要有兩點。
其一為設計考慮不周,未能給聯軸器提供良好潤滑;
其二為主油泵聯軸器中心不良(安裝不良或運行中發生偏移),引起齒輪單側受力所致。
3、防范措施
(1)電廠汽機主油泵聯軸器損壞已發生過兩次,檢修部將該類齒型聯軸器的檢查列入定期檢查項目,利用大、小修時間進行齒輪磨損、中心復測等檢查。本年底檢修需對哈爾濱汽輪機廠產品(#4、#9、#11機齒型聯軸器)全部檢查,并加裝專供聯軸器的潤滑油噴油管(提前制訂改造方案)。
(2)ETS畫面首遮斷指示燈不正常(不閃爍),熱控分部查原因解決。
(3)運行部收集#2、#4、#11機DCS組態圖,并組織對相關人員的專項培訓與考核(熱控部協助資料的提供與培訓)。
(4)熱控分部進行DCS系統報警文本的全面清點與整理、并向運行部提交報警文本清單并配以相應的中文說明。
(5)運、檢兩部研究制訂事故情況下的汽機缸體冷卻方案。