摘 要：对某电厂机组运行过程中发生的一起燃机压力变送器故障导致机组快速降负荷事件进行原因分析，有针对性地采取有效的 优化控制措施。
引言
燃气—蒸汽联合循环机组以其启动快、调峰能力强的特点在电力系统中的应用日益广泛。某电厂采用的是美国 GE公司生产的 MS109FA 燃气蒸汽联合循环机组，发电机测控 屏配备两套压力变送器，一套是美国 EIG 公司生产的 Nexus1252 高性能智能电能质量分析仪，将发电机相关电气数据采集处理后，通过 I/O 模块产生 4~20 mA 信号送至到 MARKVI 控制系统和其他设备，共配有五个 I/O 模块，其中模块一 为发电机有功功率/无功压力变送器，变送后送至 MARK VI控制系统（压力变送器 1）；另一套是美国摩尔公司生产的压力变送器，将机组功率信号变送并输出至 MARK VI 控制系 统（压力变送器 2），燃气轮机功率信号取自上述的两个功率 变送器，经 MARK VI 控制系统“二选高”控制逻辑选出高值后，作为机组当前负荷，与设定负荷进行比较，进而控制燃气 轮机燃料阀开度。
1 事故情况
某年 12 月 19 日 18:51，3# 机组满负荷 365 MW，值长令负 荷降至 300 MW，预选设定负荷 355 MW 后，MARK VI 显示365 MW。18:52 MARK VI 始终显示 365 MW，运行值班员立即 汇报值长机组负荷显示异常。18：54 MARK VI 发“发电机功率 变送器信号故障”报警，值长通知热控值班人员吴某里、电气值 班人员郑某强，此时 DCS 画面上主变功率显示-330 MW，MARK VI 画面上显示功率 332 MW，无功 90 MVAR，发电机电流 10 kA，电压 19 kV，机组负荷继续下降。18:57 高压主汽温 度开始快速上升，手动调节高压主蒸汽减温水。19：00 高压主蒸 汽温度#高至 571.8 ℃。19：00 机组负荷继续下降，DCS 画面上 主变功率显示-210 MW。19：05 DCS 画面上主变功率显示-122 MW，燃机排烟温度 TTXM 为 514 ℃，高压缸缸温 550 ℃， 高压主蒸汽温度 543 ℃，因机组未自动退汽，现场采取手动退汽，高压手动退汽，中压手动退汽，退汽过程中高压缸应力#高为-63，中压缸应力#高为-9。19：07 电气值班人员郑某强到 3# 机现场，告知 3# 机压力变送器故障且无法消除，此时 DCS 画面 上主变功率显示-70 MW。19：09 负荷 10 MW，高压主蒸汽 CV阀开度 9%，进汽压力控制退出，高压旁路阀开始打开至 40%。19:10 热控值班人员吴某里建议：手动点击 MARK VI 画面SPEED/LOAD CONTROL 下 Raise 键，运行值班员经值长同意 后进行操作，DCS 上主变功率显示 3 MW（发电机开始逆功率）。19：10 高压主汽阀关闭。19：12 热控值班人员吴某里到集控室， 告知发电机变送器故障无法消除。19：14 逆功率维持 4.5 min， 主变功率显示#高 17 MW，未到逆功率保护定值，发电机未解 列。19：14 DCS 画面上主变功率显示 17 MW，因无法消除功率 变送器故障，同时发电机已处于逆功率，值长令手动按操作台“3# 机发电机出口断路器 紧急跳闸”按钮，机组解 列，机组全速空载。19：18 因手动解列发电机， 高压旁路开度由 41%关 至 25%高压主蒸汽压力 上升，#高升至 10 MPa， 要求热控值班人员吴某 里强制高旁开至 30%，高 压主蒸汽开始下降。19：18 故障无法消除，值长令停机。19：27 燃机熄火。19：33 MARK VI 画面上 功率显示由 365 MW 变 为 0 MW（现场电气值班 人员郑某强将功率变送 器断电）。
2 事故原因的排查分析
检查发现 3# 发电机两套有功压力变送器之 一的 Nexus 1252 高性能 智能电能质量分析仪故障死机。根据美国 EIG 公司下载的Nexus 1252 高性能智能电能质量分析仪故障报文显示 12 月 19日 18 时 22 分（时间存在偏差）报“Runtime has stopped”（运行 停止），判断 Nexus 1252 高性能智能电能质量分析仪当时已呈 死机状态。装置死机原因为元器件老化。
查 MARK VI 历史趋势，发现 12 月 19 日 18：22，MARK
VI 画面机组功率值显示异常（呈现固定值），直至 18：51 运行 值班人员手动降负荷操作时也未发现机组功率值异常状态。 运行值班人员设置 350 MW 预选负荷后，仍未及时发现机组 功率值还处在固定值状态，直至 18：54 机组出现压力变送器
故障报警。
压力变送器故障报警后，机组操作人员还是未及时发现励 磁画面中功率、DCS 中主变功率和发电机定子电流等参数均显示负荷已在持续下降，未采取有效措施如重新将负荷设定值还 原或点击“RAISE”按扭来维持机组负荷，以至错过了#佳的处 理时间。
本次事件中运行人员设定减负荷操作后，18：54 起 MARKVI 已持续报“有功压力变送器故障”，但 MARK VI 控制系统逻 辑仍错误的认为机组当前负荷为 364 MW，与预选负荷 350MW 存在正偏差，导致自动持续给出减燃料指令降负荷。
图 1 是 MARK VI 控制系统的压力变送器二选高逻辑，此 控制方式存在弊端，当某一压力变送器故障时，如果其数值大于另一个正常的压力变送器，则 MARK VI 画面显示的为发生故障的压力变送器信号值，运行人员无法监测真实负荷，且 MARKVI 控制逻辑将选择故障的压力变送器信号值作为控制参数，发出错误控制指令，导致机组负荷控制失效。
为使 MARK VI 功率控制系统更加安全可靠、可控，必须对 信号取源和逻辑进行优化，压力变送器选择逻辑改为三选中并 增加手动选择按钮，决定再引入一个励磁系统功率信号，将功率 信号选择逻辑由“二选高”改为更加可靠的“三选中”方式，避免故障变送器信号对控制逻辑造成影响，提高功率控制系统的可 靠性。图 2 是优化后的压力变送器三选中逻辑。在 MARK VI 画 面添加 1#、2# 压力变送器信号及励磁系统功率信号同时显示，便 于运行人员监测，直观判断异常情况；同时在其下方添加 1#、2# 压力变送器信号选择按钮，当任一压力变送器故障时，运行人员 可及时将正常的压力变送器信号投入控制，提高功率控制系统
的可靠性。
压力变送器为进口设备，因技术垄断，压力变送器故障时， 只能联系美国 EIG 公司驻上海办事处技术人员处理，极大影响机组的正常运行，为化被动为主动，通过近一个月的反复摸索试 验，#终突破技术瓶颈，好立掌握了专用软件程序配置和下装、 调试、校验方法，彻底解决压力变送器维护难题，仅用 7 h 就完 成自主检修，比依托厂家维修减少时间 60 h，大大节约维修时 间及成本。
3 结语
发电机压力变送器三取中逻辑控制优化后，机组运行情况良好，各项数据指标正常。热控和电气专业技术人员充分发挥主 观能动性，攻坚克难、群策群力，通过优化 MARK VI 控制逻辑， 画面添加压力变送器信号显示及选择按钮，制定应急处理措施， 实现自主维护等，真正实现了压力变送器故障事前、事中、事后 的全过程控制，有效消除设备重大隐患和疑难故障，节约维护时 间和成本，提高机组运行安全性和可靠性。
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