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改造燃機(jī)三大系統(tǒng) 確保電廠本質(zhì)安全

文檔作者：錢育軍文檔來源：華能南山電廠		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2021年12月16日
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第12卷(2010年第3期) 電力安全技術(shù) J
錢育軍
(華能南山電廠，海南三亞 572000)
[摘 要]結(jié)合華能南山電廠的生產(chǎn)實(shí)踐，介紹了FT8-l型雙聯(lián)燃機(jī)超速保護(hù)系統(tǒng)、防火系統(tǒng)和電壓
調(diào)節(jié)系統(tǒng)存在的問題，以及針對這些問題采取的技術(shù)和國產(chǎn)化改造經(jīng)驗(yàn)，可為其他燃機(jī)電廠在創(chuàng)建本質(zhì)安全
型企業(yè)方面借鑒。
[關(guān)鍵詞]改造；本質(zhì)安全；超速保護(hù)系統(tǒng)；防火系統(tǒng)；電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)
創(chuàng)建本質(zhì)安全型企業(yè)是當(dāng)前電力系統(tǒng)的重要目
標(biāo)之一，它需要企業(yè)把人員、設(shè)備系統(tǒng)、環(huán)境、人
一機(jī)系統(tǒng)、管理等諸多要素的本質(zhì)安全有機(jī)地融合
起來，形成一個最佳集合體。華能南山電廠近年來
在創(chuàng)建本質(zhì)安全型企業(yè)方面進(jìn)行了大量卓有成效的
工作，尤其是著重加強(qiáng)了設(shè)備的綜合治理力度，先
后投資100多萬元，對燃機(jī)的超速保護(hù)系統(tǒng)、防火
系統(tǒng)和自動電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行了全面的技術(shù)和國產(chǎn)
化改造，這在國內(nèi)燃機(jī)電廠中尚屬首次。通過改造，
有力地確保了電廠設(shè)備系統(tǒng)的本質(zhì)安全。
1 超速保護(hù)系統(tǒng)改造
電廠采用的FT8 1型雙聯(lián)燃機(jī)屬于輕型航改
機(jī)，由雙轉(zhuǎn)子帶動力渦輪與發(fā)電機(jī)相連，無機(jī)械超
速保護(hù)，只有電氣超速保護(hù)。電氣超速保護(hù)分為軟、
硬保護(hù)2部分。硬超速保護(hù)由動力渦輪轉(zhuǎn)子的磁性
傳感器ST008和超速保護(hù)開關(guān)采用或門邏輯來實(shí)
現(xiàn)，其輸出信號直接跳燃機(jī)和解列發(fā)電機(jī)，如圖1
所示。燃機(jī)雙聯(lián)運(yùn)行時，可接人任何一臺機(jī)組的1
個ST008超速傳感器信號；燃機(jī)單聯(lián)運(yùn)行時，只能
接入運(yùn)行機(jī)組的1個ST008超速信號。軟超速保護(hù)
采用3種不同轉(zhuǎn)子的多個轉(zhuǎn)速傳感器信號(低壓轉(zhuǎn)子
STOOl 002，高壓轉(zhuǎn)子ST003-005，動力渦輪轉(zhuǎn)子
ST006-007)，分別選擇微分值最小的輸入控制系統(tǒng)
監(jiān)視各自的轉(zhuǎn)子是否超速，然后控制系統(tǒng)再據(jù)此發(fā)
出燃機(jī)跳機(jī)或發(fā)電機(jī)解列的命令。
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圖l 原硬超速保護(hù)邏輯示意
由于硬超速保護(hù)的STOO8輸入信號單一、可靠
性不高，且所有轉(zhuǎn)子的速度傳感器(ST00 1-0o8)不
耐高溫，容易失效誤動，曾出現(xiàn)過年跳7次燃機(jī)的
不良記錄。
2002年2月，電廠對燃機(jī)硬超速保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行
了改造。首先，硬超速保護(hù)改采用美國W OOD—
WORD公司生產(chǎn)的PROTECH203超速保護(hù)系統(tǒng)，
其保護(hù)邏輯如圖2所示。它有A，B，C 3個輸入信
號，分別接入A，B機(jī)的ST008超速信號，C機(jī)信
號未接入，設(shè)定保護(hù)正常。當(dāng)A，B，C中有2個信號
同時出現(xiàn)超速時，機(jī)組才跳閘解列。如果燃機(jī)單聯(lián)
運(yùn)行，則設(shè)定退備機(jī)組的ST008信號為超速狀態(tài)；
當(dāng)運(yùn)行機(jī)組的信號輸入也為超速狀態(tài)時，超速保護(hù)
動作，機(jī)組將跳機(jī)解列。另外，改造后的硬超速保
護(hù)系統(tǒng)還能對輸入信號首先進(jìn)行失效判斷。如果失
效，信號將被屏蔽，確保只有真實(shí)的超速信號才參
與超速判斷。因此，無論FT8-1燃機(jī)是單聯(lián)還是雙
聯(lián)運(yùn)行，該超速保護(hù)系統(tǒng)均能正確動作，無誤動作
的可能。
機(jī)s 。。s L+
e機(jī)s 。。s L_+ —— 蒹一 —+ 璉窶
備
c N,ST008
圖2 改造后的硬超速保護(hù)邏輯不蕙
其次，所有速度傳感器均采用耐高溫和壽命較
長的新型傳感器，并在輸入回路上安裝控制開關(guān)(超
速傳感器ST008除外)。對于指示不正常的速度傳感
器，可以及時將其輸入信號切除，避免誤跳機(jī)。
改造后的FT8-1雙聯(lián)燃機(jī)超速保護(hù)系統(tǒng)，有效
地解決了輸入信號的無智能判斷和單一的問題，還
采用了更符合現(xiàn)場實(shí)際的速度傳感器，因此系統(tǒng)可
靠性大大提高。自2002年3月改造好后，超速保護(hù)
系統(tǒng)再無誤動發(fā)生。
一 一
J
2 防火系統(tǒng)改造
電力安全技術(shù) 第l2卷(2010年第3期)
FT8 1雙聯(lián)燃機(jī)的防火系統(tǒng)與9E，9F型燃機(jī)
類似，是按照NFPA12(美國國家防火協(xié)會)有關(guān)CO
滅火系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定設(shè)計的，分為燃機(jī)箱體火情防
護(hù)、天然氣泄漏和控制間煙霧探測3大系統(tǒng)，如圖
3所示。其防火系統(tǒng)由CO，瓶模塊、溫感探測器、CO，
釋放信號(壓力)開關(guān)、天然氣泄漏探測器、煙霧探
頭等部件組成。
3 A燃機(jī)防火系統(tǒng)布置不蒽
據(jù)不完全統(tǒng)計，自1994年華能南山電廠投入商
業(yè)運(yùn)營后的10年問，防火系統(tǒng)故障多達(dá)25起，機(jī)
組多次跳機(jī)解列，累計損失電量超過400 MW ，企
業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會形象多次受損。究其原因，是
防火系統(tǒng)的設(shè)計存在多種固有缺陷。
(1)火情探測器種類單一，數(shù)量眾多，缺乏綜
合判斷功能。這是該系統(tǒng)最大的缺陷。1臺FT8—1
雙聯(lián)燃機(jī)采用16個溫度傳感器作為3個受保護(hù)區(qū)域
的箱體(燃機(jī)A，B箱體、發(fā)電機(jī)箱體)溫度是否超標(biāo)
的監(jiān)測器。當(dāng)它們中任何一個的監(jiān)測溫度達(dá)到設(shè)定
溫度值時即判斷為著火，CO，系統(tǒng)將發(fā)出火情報警
并向該區(qū)域釋放CO ，同肘將機(jī)組打閘解列。防火
系統(tǒng)控制邏輯如圖4所示。很顯然，這種設(shè)計存在
不足，其判據(jù)單一，僅“聽”一面之詞，所以，只
要有1個溫度傳感器故障誤判，防火系統(tǒng)必定引發(fā)
跳機(jī)和CO，滅火。此外，同一區(qū)域布置的溫度測點(diǎn)
一般是4個或6個，若數(shù)量過多，必然增加系統(tǒng)故
障的概率。
圖4 改造前的防火系統(tǒng)控制邏輯示意
一 一
(2)部分元件工作環(huán)境惡劣，容易誤動作。除
溫度傳感器和天然氣泄漏探測器布置在機(jī)組箱體內(nèi)
之外，其余的設(shè)備均暴露在外部環(huán)境中，長期遭受
日曬雨淋，經(jīng)常發(fā)生進(jìn)水短路、絕緣老化、安全膜
破裂等異常導(dǎo)致的系統(tǒng)誤報警、誤跳機(jī)、誤噴CO，
等情況。
(3)進(jìn)口防火系統(tǒng)的元件使用15年以來，性能
逐步下降，但受訂貨困難或價格的影響，一直帶
“病”運(yùn)行。
為此，華能南山電廠從2004年10月起陸續(xù)對
原防火系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造。改造方案遵循原來的
控制原理，并盡量保持原有的功能和測點(diǎn)，僅改善
系統(tǒng)的可靠性。即，保留了原來燃機(jī)箱體火睛防護(hù)、
天然氣泄漏和控制間煙霧探測3個系統(tǒng)，保留了天
然氣泄漏跳機(jī)、煙霧探測報警功能，同時增加了火
情輔助判斷功能，取消部分跳機(jī)功能。具體改造情
況如下。
首先，在受保護(hù)的每一個區(qū)域再加裝2個SS-
4A／一2型多頻譜數(shù)字光電火焰探測器，以實(shí)現(xiàn)在同
一區(qū)域內(nèi)至少有1個溫感和光感探測器同時檢測到
火情時，防火系統(tǒng)才會自動跳機(jī)和滅火；否則，任
何單方面監(jiān)測到的火情僅報警，不跳機(jī)和滅火，以
保證系統(tǒng)的可靠性。改造后的防火系統(tǒng)控制邏輯如
圖5所示。
圖5 改造后的防火系統(tǒng) 輯 恿
其次，將可燃?xì)怏w泄漏探測器的變送器移至低
溫區(qū)域， 以減少干擾因素；給CO，瓶和壓力開關(guān)加
裝遮雨、遮陽棚，防止CO，瓶溫度超過60℃時CO，
擠破安全膜噴發(fā)。
第三，將感受CO，母管壓力的跳機(jī)信號改為報
警信號，防止壓力開關(guān)誤動而導(dǎo)致跳機(jī)滅火；將天
然氣泄漏跳機(jī)的整定值從最低爆炸極限濃度60％修
改為40％。
第四，2008年12月，將部分防火控制器進(jìn)行
國產(chǎn)化改造，以方便及時維護(hù)和設(shè)備元件更新。
改造后的FT8 1燃機(jī)防火系統(tǒng)信號采集多樣
化并具有冗余判斷功能，性能穩(wěn)定，檢測可靠，無
誤報、誤動作可能存在；同時，備件供應(yīng)快，檢修
周期短，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的改造目的。
第12卷(2010年第3期) 電力安全技術(shù)
．
安全眾談
nquanzhongtan
視 全工詐中 2 5個“不等 "
陳德林，田祥
(射陽港發(fā)電有限責(zé)任公司， 江蘇射陽 224346)
[摘 要]安全管理工作雖然形成了高壓態(tài)勢，但在實(shí)際工作中各類安全事故并沒有得到有效預(yù)防和
控制。結(jié)合安全管R．X-作具體實(shí)踐，指出這主要是因?yàn)橐恍┢髽I(yè)管理者沒有在安全生產(chǎn)工作中解決好管理機(jī)
制中存在的“不等式”，并總結(jié)分析了安全理念、制度、執(zhí)行、監(jiān)督等環(huán)節(jié)上存在的25個“不等式”。
[關(guān)鍵詞]安全；管理者；安全理念；管理機(jī)制
安全是企業(yè)永恒的主題，是企業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。
生產(chǎn)實(shí)踐中，各企業(yè)在思想上重視安全，在制度上
強(qiáng)化安全，在管理上狠抓安全，形成了安全管理工
作的高壓態(tài)勢，但實(shí)際效果卻不盡如人意，各類安
全事故并沒有得到有效預(yù)防和控制。究其原因，是
因?yàn)橐恍┢髽I(yè)管理者在安全生產(chǎn)工作中沒有從根本
上解決好管理機(jī)制中存在的“不等式”，為安全生產(chǎn)
工作埋下隱患。筆者根據(jù)安全管理工作實(shí)踐，從安
全理念、制度、執(zhí)行、監(jiān)督等環(huán)節(jié)總結(jié)出了25個“不
等式”，希冀給企業(yè)安全管理者一些啟示和借鑒。
不等式1：組織健全不等于發(fā)揮了作用，關(guān)鍵
是要在履行職能上下功夫。
◆4◆l◆ ◆I ◆ ◆ ◆I
3 電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)改造
組織健全的工作機(jī)構(gòu)不是擺設(shè)，對待安全工作
不能僅僅是嘴上說說、紙上寫寫、墻上掛掛，而必
須以嚴(yán)密、完善的組織機(jī)構(gòu)為載體，推動、督促各
部門、各級人員協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)、履職盡責(zé)，真正使各級
安全組織形成“一盤棋”，相互扶持、相互配合，按
照職能分工開展工作。
不等式2：制度健全不等于按章辦事， 關(guān)鍵是
要在執(zhí)行上下功夫。
一些企業(yè)的安全規(guī)章制度不可謂不齊全，但
“三違”現(xiàn)象卻屢禁不止。根本原因就是忽視了對規(guī)
章制度執(zhí)行到位情況的檢查、監(jiān)督，使規(guī)章制度僅
停留在文字層面，沒有真正內(nèi)化到各級人員思想觀
◆《 ◆‘W I 小◆I◆‘ ◆I
FT8—1燃機(jī)發(fā)電機(jī)組采用英國BRUSH公司生
產(chǎn)的三機(jī)自勵無刷勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)，具有自動和手動
電壓調(diào)節(jié)功能。自動電壓調(diào)節(jié)器屬于模擬型自動電
壓調(diào)節(jié)器，外圍設(shè)備多，容易老化，機(jī)械部件常常
卡澀。從2001年4月至2008年7月的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可
以看出，自動電壓調(diào)節(jié)器的故障主要集中在功率因
數(shù)卡、電動設(shè)定電位器、勵磁監(jiān)視卡和電壓控制卡
等元件上。表現(xiàn)為低勵磁誤動作，勵磁自動轉(zhuǎn)換；
無功波動大，控制不穩(wěn)定；電動設(shè)定電位器來回頻
繁擺動等缺陷。累計出現(xiàn)l0次故障，事故率比較高，
電廠不得不多次停機(jī)處理。
鑒于電壓調(diào)節(jié)器存在以上不足，華能南山電廠
在2009年2月對電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行了改造。改造后
的電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用國內(nèi)成熟的微機(jī)勵磁自動電壓
調(diào)節(jié)器，主要由南瑞繼保電氣有限公司生產(chǎn)的
R CS-94 1 0數(shù)字勵磁調(diào)節(jié)器和R CS-9420可控硅整
流器等裝置組成，具有微機(jī)保護(hù)、容錯技術(shù)、冗余
控制和快速逆變滅磁的特點(diǎn)。
國產(chǎn)自動電壓調(diào)節(jié)器投產(chǎn)近1年來，運(yùn)行更安
全可靠，維護(hù)試驗(yàn)更方便，完全適應(yīng)燃機(jī)電廠調(diào)峰、
調(diào)壓、孤網(wǎng)運(yùn)行頻繁的工作特點(diǎn)。
4 結(jié)束語
華能南山電廠對FT8—1雙聯(lián)燃機(jī)的超速保護(hù)
系統(tǒng)、防火系統(tǒng)和電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)實(shí)施的技術(shù)和國產(chǎn)
化改造，是在創(chuàng)建本質(zhì)型安全企業(yè)方面進(jìn)行的一次
有益嘗試。它不僅提高了進(jìn)口設(shè)備國產(chǎn)化比例，解
決了輸入信號單一和系統(tǒng)缺乏智能判斷的固有缺
陷，還方便了運(yùn)行和維護(hù)，并在改造中體現(xiàn)了安全，
在安全中創(chuàng)造了效益。
參考文獻(xiàn)：
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燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電技術(shù)，2009，1 1(2)．
(收稿日期：2009 08—18；修回日期：2009—10—14)
一9一

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