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轴承知识

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电磁干扰小机轴瓦温度高停机事件分析

一、事件经过

某厂1号机组于2016年正式投产。锅炉型号SG-1165/25.4-M4420,制造厂家为上海锅炉厂有限责任公司;汽轮机型号为CC350/270.3-24.2/1.25/0.4/566/566,制造厂家为东方汽轮机厂有限公司;发电机型号QFSN-350-2,制造厂家为东方电机厂;DCS系统为上海新华XDC800系列。

某月30日07时28分,1号机组负荷261MW,总煤量116t/h,总风量829t/h,给水流量759t/h,机组运行运行正常,汽动给水泵运行(单辅机),电泵备用(启动电泵)。

07点29分13秒1号机组汽动给水泵传动端径向轴承温度显示62.17℃,07点32分48秒汽动给水泵传动端径向轴承温度显示64.8℃,07点34分05秒显示72.21℃,运行监盘人员发现该温度有缓慢上升趋势,07点36分电话联系热控专业值班人员向其说明温度测点变化情况要求立即到现场检查确认,07点43分热控专业值班人员紧急赶到1号机组工程师站查阅1号机组汽动给水泵驱动端径向轴承温度以及相关测点变化趋势。07时46分12秒汽动给水泵传动端径向轴承温度跳变至92.77℃(由于DCS数据采集周期为500ms,温度测点波动速率小于数据采集周期,因此DCS系统未采集波动至95℃数据),“汽泵径向轴承温度>95℃”保护动作,集控光字发出1号机锅炉MFT动作,机组跳闸,首出为“给水泵全停”,小机METS首出“小机轴瓦温度高停机”。

二、原因分析

1. 事件原因检查

机组异常停运后,立即组织专业人员分析事故发生的初步原因。汽机专业组织人员对汽动给水泵传动端和自由端轴承运行状况进行详细检查,并对相关参数进行分析确认无异常。同时通过温度测点历史曲线判断,该温度为测点异常波动。1号机组小机可正常启动。机组启动过程中热控专业组织排查温度测点存在的设备隐患,检查就地测量元件接线端子和端子箱接线端子排接线良好,不存在接线松动以及进油的异常现象;检查接线端子箱与RTD输入模件电缆标示号头以及颜色一致,说明1号小机传动端径向轴承温度接线端子排与RTD端子排信号电缆之间不存在故障接头,为完整电缆;检查RTD卡件运行状态正常,确认测点波动引发此次非停事件发生的直接原因。导致测点波动的原因需继续排查分析。

2. 原因分析

(1)直接原因

1号小机传动端径向轴承温度异常波动是导致本次非停事件发生的直接原因。

(2)间接原因

检查发现1号机组汽机电子间DCS接地分别通过接地极和汽机房环形接地扁铁接至厂用接地网,存在交叉互联和两点接地的情况。汽机房零米电气专业接地环网每个接地极之间的距离约为10m,基建期间施工单位将1号机组汽机电子间DCS系统专用接地极作为电气专业接地环网接地极使用,导致1号汽机电子间DCS系统两点接地的情况发生。按照DCS系统接地设计标准,接至厂用接地网,直径15米内或与之相邻5个接地桩不得有高压强电流设备的安全接地或保护接地,但必须为单点接地。07点32分—07点46分测点波动期间,正在进行1号机组6.5米工业供汽直管段更换焊接工作,焊接过程中电焊机产生的电磁干扰信号以静电方式存在,经汽机房保护接地扁铁进入电缆桥架和1号机组汽机电子间DCS接地系统,诸多信号电缆之间存在电容(或电感)耦合干扰现象,随着焊接工作时间变长,积累的干扰信号逐渐变大。1号汽机电子间DCS系统通过电气专业接地环网和专用接地极形成两端接地,DCS接地系统可能会有较大的电位差或者DCS系统接地点与电气接地网其它接地点间存在地电位差,这种电位差在DCS系统所连接的信号线上可能会产生一个很大的环流信号,形成空间电磁辐射感应信号产生电磁波干扰,此类信号具有一定的隐蔽性,很难被发现。综合以上原因1号机组6.5米工业供汽直管段焊接电焊机工作过程中产生的电磁干扰信号、1号汽机电子间DCS系统采用两端接地以及1号机组汽动给水泵传动端径向轴承温度信号电缆可能存在的影响因素(虽经过绝缘测试合格不能排除电缆本身存在的质量问题或施工过程中存在电缆损伤等因素),是导致本次非停事件发生的间接原因。

三、防范措施

1.再次对DCS逻辑组态中存在的隐患进行详细梳理具体包括保护方式、保护定值、逻辑关系、逻辑页扫描时间、功能块刷新时间等内容进行详细梳理。建立隐患排查档案,对存在隐患的设备制定与之对应的防范措施,杜绝同类事件发生。1号机组汽动给水泵自由端轴承温度高跳机保护、汽动给水泵传动端轴承温度高跳机保护、汽动给水泵推力轴承(外侧)温度高跳机保护、汽动给水泵推力轴承(内侧)温度高跳机保护,温度元件两支测量芯共同用于保护信号判断,保护方式更改为“二取二”,将所有保护用温度测点,温度飞升保护定值设置为每秒钟变化5℃自动切除该点保护。

2.继续深入开展热工专业专项提升活动,细化保护和自动档案,详细记?每一项保护和自动具体参数包括延时、信号类型、信号数量、取样方式以及保护实现方式等内容。针对重要保护温度测点极端工况参数变化速率完善温度测点温度飞升保护功能提高保护的可靠性。

3.排查1、2号机组所有DCS机柜和继电保护机柜接地以及柜内屏蔽接线是否可靠,相关工艺标准是否符合规范标准要求,避免因信号干扰导致影响机组安全稳定运行的异常事件发生。

4.加强热控专业人员和运行人员专业技能培训,提高应急处置能力,针对现场工况果断采取紧急处理方案,避免因处置不当影响安全稳定运行。

5.召开单点保护隐患治理以及非停原因分析会,深刻剖析此次非停发生的直接原因和间接原因。全面梳理存在的单点保护,研究单点保护优化方案。结合设备实际状况,避免保护拒动以及误动的异常事件发生。单点保护按照临时措施、改进措施、正式方案三个阶段进行逐项优化,Z终实现所有保护项目冗余设置,彻底解决保护系统存在的设备隐患。

发布时间:2021-01-22
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