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事件前工况
1号机组负荷690MW,B、C、E、F磨煤机运行,给水流量1887t/h,汽动给水泵组由四抽自供,四抽压力0.96MPa,四抽温度373℃。机组为一台汽动给水泵配置,汽动给水泵组A润滑油泵运行,B润滑油泵、直流润滑油泵备用,润滑母管油压0.59MPa。汽动给水泵组A润滑油泵电机型号:YB3225M-2,功率:45kw,电流:82A,转速:2965r/min,轴承型号:6313/C3, 加油周期:2500H ,油脂牌号:2号锂基润滑脂,制作厂为佳木斯电机股份有限公司制造。
2事件经过及检查处理
9月20日
17:22:23汽动给水泵组A润滑油泵电流由42A升至512A,润滑油母管油压从0.59MPa降至0.38MPa,发“汽动给水泵组润滑油压低”报警,B润滑油泵及直流润滑油泵联启。
17:22:29 汽动给水泵组A润滑油泵过载保护跳闸。
17:22:26汽动给水泵组跳闸(保护定值:润滑油压低于0.23MPa,延时1秒)。
17:22:27锅炉MFT。
17:22:28汽轮发电机组同时“逆功率”保护跳闸,B、C、E、F磨煤机跳闸,A、B一次风机跳闸,厂用电切换正常。
17:32锅炉吹扫结束,锅炉闷炉。
17:36破坏真空停机,汽轮机闷缸。
17:50主机盘车投入正常。
1)现场检查汽动给水泵组A润滑油泵电气保护动作正常。电气报警情况检查:现场检查汽动给水泵组A润滑油泵电机开关,马达保护器报警记录显示过载故障跳闸,A、B、C三相故障电流平衡且最大值达到705.9%Ir1,动作时间9.5S(见图1~图4)。
图1 故障报警信息
图2 电机故障电流曲线
图3 保护定值单
图4 过载动作特性时间表
2)电源开关检查:核对马达保护器保护参数录入情况,与审批版定值单参数一致。检查电机实际故障电流与保护动作时间,与马达保护器保护动作特性相符。审查保护参数计算整定,按照设计规程油泵类电机过载保护动作时间要躲过自启动时间10s(启动电流一般是6-8倍额定电流),目前定值设置选择K=400对应的动作时间符合规程要求,保护动作正确。测量电机绝缘合格。揭开电机风扇罩后盘车,无法盘动。拆除电机,对油泵及电机分别检查,发现电机仍然无法盘动,润滑油泵盘车良好。
图5 发变组故障录波
图6 热工低油压动作故障录波
图7 油泵电流与润滑油压力变化曲线
图8 润滑油电机定期巡检记录
图9 汽动给水泵组A润滑油泵电机累计运行时间统计表
图10 汽动给水泵组润滑油泵电流变化曲线1
图11 汽动给水泵组润滑油泵电流变化曲线2
3)A润滑油泵电机解体后发现非驱动端轴承保持架损坏,小油盖内油脂充足,无明显变质,轴承表面无过热变色痕迹(见图13)。
图13 故障电机轴承解体照片
电厂专业技术组、集团技术支持组召开专题会议,研究决定对电机进行更换处理,对保护逻辑进行优化。
9月21日02:30 汽动给水泵组油站A油泵电机更换结束,试启动正常,投入运行。
03:00 按照《1号机组汽动给水泵组润滑油泵压力控制逻辑优化及动态传动方案》进行传动试验(见图14~图17)(经厂家同意)。
图14 润滑油油压低联锁第一次试验曲线
图15 润滑油油压低联锁第二次试验曲线
图16 润滑油油压低联锁第三次试验曲线
图17 润滑油油压低联锁第四次试验曲线
(1)润滑油泵出口过滤器后压力低联启润滑油泵和直流润滑油泵定值由0.38MPa改为0.48MPa。
(2)汽动给水泵组润滑油压低于0.23MPa跳闸保护延时由1s改为3s。
03:40汽动给水泵组润滑油泵低油压逻辑保护传动、实际工况验证试验正常。
04:42汽动给水泵组冲转正常。
05:10 启动风烟系统正常。
07:00 锅炉点火。
14:37汽轮机冲转定速。
15:35 并网成功。
3原因分析
1)直接原因分析
汽动给水泵组A润滑油泵电机轴承保持架损坏,轴承卡涩,但油泵电机保护未达到跳闸值,故障泵未立即跳闸,引起润滑油压快速下降,润滑油压低至0.38MPa时,联锁启动备用泵和直流油泵。备用泵和直流油泵启动后,因油压的建立存在延后现象,润滑油压继续下降至0.23MPa,1秒后,触发汽动给水泵组保护动作,锅炉MFT,机组跳闸。
2)间接原因分析
(1)汽动给水泵组润滑油压力低保护只进行了传动,未进行实际工况验证试验,油压低保护定值不合理,调试深度不足。
(2)虽成立了单台汽泵可靠性专题研究小组,但对隐患的排查不够深入,未发现小机润滑油压低保护定值设置不合理的隐患。
(3)对汽动给水泵润滑油压低保护设置及保护定值不合理,造成单台给水泵跳闸机组非停的风险辨识不到位。
(4)轴承质量不良。汽动给水泵组A润滑油泵电机自机组投运,累计运行时间仅895小时(见图9),未达到定期维护周期2500小时即发生轴承损坏事故。从故障电流曲线分析,电机运行电流
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