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摘要：某电厂汽轮机大修后启机过程中进行调速汽门全行程试验，其中左侧高压调节汽门在试验快关过程中导致母管安全油卸压、机组跳闸。本文通过对该高压调节门全行程试验时造成机组跳闸问题进行分析，发现为高压调节门油动机单向阀装反所致，并通过调换单向阀进出口位置有效解决了该调速汽门全行程试验导致机组跳闸问题，保障了机组的安全稳定运行。

关键词：调速汽门；全行程试验；机组跳闸；单向阀

1 前言

某1000MW火力发电厂2号机组在大修后启机过程中进行调速汽门全行程试验，其左侧高压调节门在试验全关过程中母管安全油卸压、调速汽门全部关闭、机组跳闸，右侧压调节门及其它汽门全行程试验均正常。该电厂组织分析母管安全油卸压、机组跳闸原因，并尝试重新进行全行程试验、检查高压遮断模块及遮断阀、检查左侧高压调节门快关电磁阀节流孔等方法，均未能解决左侧高调门全行程试验导致机组跳闸问题，而最终通过本文所述方法使问题得以解决。对电厂解决类似情况下的调速汽门全行程试验导致机组跳闸问题有着一定的借鉴和指导意义；同时对于类似情况的基建、改造项目，在投入使用前也可以参照对比分析，查找是否存在问题，提前采取措施防止类似问题发生。

2 高压调节汽门结构及开关原理

该电厂汽轮机共设置两台高压主汽门、两台高压调节门、两台由中压主汽门和中压调节门组成的中压联合汽门，每个汽门均由各自独立的油动机操纵座弹簧驱动，如图1所示[1]。油箱内的抗燃油通过高压柱塞泵升压，进入高压遮断系统和各执行机构。

以出现问题的单个高压调节门为例，经过高压遮断组件的安全油经过高压调节门快关电磁阀左路，进入到高压调节阀油动机底部，将托盘（即盘式卸载阀阀芯）向上压紧，建立安全油压，高压调节门复位；同时油压将切断阀弹簧压下使其导通，接通压力油路（该状态如图2所示）。

安全油压建立后，EH压力油经电液伺服阀左路进入到高压调节门油动机下部，推动油动机活塞向上移动，同时操纵座上弹簧被压缩，活塞杆通过连杆带动高压调节门阀杆上移即汽门开启或开度增大（该状态如图3所示）。同理，高压调节门油动机下部EH压力油经电液伺服阀右路卸压回油箱，在操纵座上弹簧弹力作用下，推动油动机活塞向下移动，活塞杆通过连杆带动高压调节门阀杆下移即汽门开度减小或关闭（该状态如图4所示）。而当EH压力油经电液伺服阀中路时，高压调节门油动机下部既无进油、又无排油，油动机活塞保持静止，高压调节门阀杆静止即汽门保位。

在超速限制保护中，机组所有调节汽门快关电磁阀动作，快速关闭各调节汽门。如高压调节门快关电磁阀动作，油动机底部安全油经过快关电磁阀右侧返回油箱，高压调节门安全油卸压，切断阀失去安全油压后关闭压力油路，此时安全油母管仍保持油压（如图5所示）。高压调节门安全油卸压后，在压力油作用下，盘式卸载阀动作托盘下移，压力油卸压流回油箱，油动机活塞下移使中调门快速关闭（如图6所示）。

在进行全行程试验过程时，高压调节门应当在电液伺服阀控制下由全开状态下关至10%开度，然后快关电磁阀动作卸掉高调门安全油压实现快关，此过程母管安全油压应当保持保持正常；接着盘式卸载阀复位，并在电液伺服阀控制下开启。

3 母管安全油卸压原因分析及处理

该电厂左侧高压调节门在进行阀杆全行程试验过程时，阀门由100%开度下关到10%开度时一切正常。当由10%开度快关至全关时，原本应当仅左侧高调门安全油卸压全关，其余七个调速汽门应当处于正常运行状态；然而此时安全油母管卸压为零，其余七个调速汽门快关，机组跳闸。

3.1油管路问题分析及处理

该次调速汽门全行程试验的计划顺序依次为左侧高压主汽门、右侧高压主汽门、右侧中压主汽门、右侧中压调节门、左侧中压主汽门、左侧中压调节门、右侧高压调节门、左侧高压调节门。左侧高调门最后一个进行全行程试验，前面七个汽门试验均正常。

为了进一步判断是否为系统油路问题，尝试再次对机组进行挂闸，并挂闸成功、一切正常。然后随机对右侧高调门进行全行程试验，右侧高调门动作正常，其关闭过程至10%开度时进行快关，仅右侧高调门安全油卸压、母管安全油压保持正常压力。然后再次对左侧高调门进行全行程试验，其正常关闭至10%然后进行快关，此时母管安全油压再次卸压，所有调速汽门快关，机组跳闸。

根据试验现象，除左侧高调门快关时造成母管安全油卸压，导致试验失败，其余七个调速汽门均试验正常。说明故障发生在左侧高调门油路部分，油管路主路控制正常。

3.2 快关电磁阀节流孔问题分析及处理

左侧高调门全行程试验在由电液伺服阀控制的100%至10%慢关阶段正常，而进入到剩余的10%快关阶段会突然导致母管安全油卸压，说明快关电磁阀动作时会引起母管安全油卸压。

汽门正常运行中快关电磁阀失电，EH油按电磁阀左侧路径流通，如图2所示；汽门快关时快关电磁阀带电，EH油按电磁阀右侧路径流通，如图5所示。快关电磁阀内部结构如下图7中所示，其内部为一个滑阀活塞，通过滑阀活塞的位置改变来切换电磁阀内EH油路径。实际运行中，电磁阀滑阀活塞可能出现卡涩、延迟、磨损或内漏等情况，从而可能造成母管安全油与回油管道连通，导致母管安全油卸压，造成机组跳闸。因此在快关电磁阀前安全油管道设置一个合适孔径的节流孔，保证电磁阀故障或者切换油路时母管安全油不会卸压。

当快关电磁阀节流孔出现问题时，如节流孔未安装、安装位置错误、节流孔过大或吹损导致流量过大等，快关电磁阀动作可能会引起母管安全油卸压。因此对左侧高调门快关电磁阀节流孔进行检查，发现节流孔安装位置正确、孔径符合要求，未发现异常情况，排除快关电磁阀节流孔问题。

3.3 快关电磁阀旁路单向阀问题分析及处理

当快关电磁阀节流孔正常情况下，左侧高调门快关时将母管安全油卸压只能通过快关电磁阀旁路单向阀管路。

以左侧高调门为例，快关电磁阀旁路单向阀有两个作用：

一、在系统危急遮断装置动作、母管安全油卸压时，左侧高调门安全油可通过快关电磁阀旁路单向阀沿着安全油母管路线进行卸压。当系统危急遮断装置动作时，逻辑联锁左侧高调门快关电磁阀也会同时动作，使安全油也可以沿着快关电磁阀通道卸压，如下图8所示。两路卸压通道形成双重冗余保护，即使一路出现问题时另一路也可以完成左侧高调门安全油卸压，实现汽门关闭，达到保证机组安全的目的。

二、与快关电磁阀节流孔配合作用（见本文3.2）可实现左侧高调门安全油卸压快关而确保母管安全油压正常，其作用原理如下图9所示。当快关电磁阀动作、左侧高调门安全油卸压时，由于节流孔节流作用以及单向阀的逆止作用，母管安全油不会被卸压。

因此，当快关电磁阀旁路单向阀逆止作用失效时，左侧高调门快关电磁阀动作，其安全油卸压的同时，还会卸掉母管安全油压，导致所有调节汽门失去安全油而快关，机组跳闸。

现场检查左侧高调门快关电磁阀旁路单向阀，对比右侧高调门（如下图10），发现其位置装反（如下图11），即其逆止作用消失，导致母管安全油卸压。

将装反的快关电磁阀旁路单向阀进行位置调整，左侧高压调节门全行程试验正常。

4 关于单向阀装反的思考

针对快关电磁阀旁路单向阀装反造成该高压调节门全行程试验引发机组跳闸问题引发以下思考。

通过分析试验、现场检查判断出左侧高调门快关电磁阀旁路单向阀装反造成其全行程试验时将母管安全油卸压、机组跳闸的结论。而由结论反推现象，也可以从现象中找到一些蛛丝马迹。

在快关电磁阀旁路单向阀装反的情况下，原本建立安全油压需安全油流经快关电磁阀节流孔充满汽门的盘式卸载阀腔室，由于单向阀的反装造成安全油还可通过单向阀进入盘式卸载阀腔室，因此挂闸时间较正常情况会有所缩短。

该电厂2号机大修时将油动机设备外送至液压厂家进行检修，返回电厂时未觉察到单向阀装反问题，导致全行程试验失败。这也为液压设备外送检修提供借鉴经验，如外送前油动机上各阀块方向等进行固定记号标记、拍照留底，待设备修后返回电厂时一一核对，降低错装风险。

该快关电磁阀旁路单向阀为长方形，四颗螺栓孔及进出口油口在长度方向均对称布置，如上图12所示。虽然可以根据堵头位置判断单向阀进出口方向，但因其反装时也可安装到位，因此还是存在装反的风险。若在单向阀油口侧及油动机对应位置设置定位销及销孔，使得单向阀只能正装、无法反装，就可以彻底消除反装的风险。

5 结论

该电厂2号机组在大修后启机过程中进行调速汽全行程试验，其左侧高压调节门在试验快关过程中母管安全油卸压、调速汽门全部关闭、机组跳闸。经过多方面分析、试验、验证，确定为左侧高压调节门快关电磁阀旁路单向阀装反，导致其全行程试验时将母管安全油卸压，机组跳闸。将装反单向阀调整至正确安装位置后，汽门全行程试验合格，问题得到解决。同时，为类似问题的分析和处理提供了参考，也为提高该设备可靠性提出了参考建议。

参  考  文  献

[1]汽轮机系统图[S]. 江西大唐国际抚州发电有限责任公司

[2]调节保安系统说明书[M]. 东方汽轮机有限公司

[3]调节保安系统供油装置说明书[M]. 东方汽轮机有限公司

[4]集控运行规程[S].江西大唐国际抚州发电有限责任公司

[5]汽轮机主机图纸[S].东方汽轮机有限公司

作者简介：

魏江浩（1992-），男，河北保定蠡县，本科，工程师，火力发电厂汽轮机及辅助设备管理