随着火电机组在网运行下甩负荷的电量考核力度的加大，当机组某一辅机故障跳闸后，机组会甩掉一半以上的负荷，对公司发电量影响很大。同时单台辅机运行，一旦再次出现跳闸，则会导致两台辅机失去MFT动作，造成机组非计划停运（下简称“非停”）。我公司锅炉给水采用2台50%给水泵，给水泵汽机的保护装置METS，当故障跳机信号发出时为两路信号，一路用于动作AST电磁阀，卸载EH油，一路用于动作打闸电磁阀，卸载润滑油。其中，AST电磁阀属于常带电电磁阀，即给水泵汽机保护装置无跳闸信号时，AST电磁阀属于常带电方式下运行，电磁阀处于全关状态，当跳闸信号发出时，AST电磁阀失电，EH油压泄到回油箱，给水泵汽机进汽主汽阀关闭，低压调节汽门关闭，小汽轮机得以安全停运。此种方式存在巨大安全隐患，当AST电磁阀异常时会导致给水泵汽机误动作停运，从而导致机组降负荷，也曾引起时整个机组发生机组非停，严重影响机组运行的安全性和经济性。
1 MEST保护装置存在的问题
根据上述描述的保护装置的配置情况，该保护装置存在如下问题：
（1）保护装置仅配置了单只AST电磁阀作为保护，当MEST系统发出保护跳闸信号时，到保护装置为一只电磁阀，单个设备参与主重要设备的保护，发生保护误动作概率高。
（2）单只AST电磁阀作为保护时，当阀门内漏时，将泄去EH油压，给水泵汽机会因EH油压力不足而关闭进汽主汽阀，导致给水泵汽机停运。
（3）无法安装EH油压力高、低报警开关，进而无法实现通过安装压力开关用于EH油压的监视。
（4）单只AST时，当METS系统未发出报警，但实际EH油压力泄去的情况发生时，无法通过DCS历史趋势进行原因分析与判断。
（5）单只AST电磁阀内漏时，进汽主汽阀关闭。此种情况下METS保护装置不发跳闸信号，“给水泵RB”信号不会触发，可能会导致整个机组因参数不匹配、参数超限而被迫停运，造成机组非停。
2 METS保护装置改造方案
在原有的一台给水泵汽机配置的一只AST电磁阀的基础上，对METS保护装置进行改造，方案如下：
（1）新增加一只AST2电磁阀，两只AST电磁阀采用串联连接，同时增加两只节流孔1、2。AST1、AST2，两只节流孔采用并串联连接方式，之间增加3个测点，分别为EH油压压力高开关ASP1、低开关ASP2及就地压力表，ASP1、ASP2压力开关信号远传至DCS系统，作为报警信号，为AST1、AST2电磁阀动作或者内漏的报警监视。
（2）增加一个给水泵RB触发条件，即为“给水泵汽机未挂闸”条件，即：3个挂闸油压开关PS/01、PS/02、PS/03在给水泵汽机挂闸后，给水泵汽机挂闸油油压建立后，3个压力开关信号送入DCS系统经“3取2”处理，再取“反”形成“给水泵汽机未挂闸”条件，有效保证给水泵RB可靠正确动作。
（3）作为保护信号的最终执行者AST1、AST2电磁阀开关指令来自于METS系统，当MEST系统接收到保护信号时，经过PLC程序的相关运算，发出跳闸指令分别给两个AST电磁阀。
3 METS保护装置改造后的优点
通过增加一只AST2电磁阀到保护装置中，采用串联连接，接受MEST系统的跳闸指令，可降低AST电磁阀75%的误动率，大大提高给水泵运行的稳定性。两只AST电磁阀串联后，当一只AST电磁阀烧毁或内漏时，两块压力开关ASP1、ASP2可及时发出报警信号至DCS，让运行人员及时发现、及时处理。
解决了一只AST电磁阀就地故障，给水泵RB不会发出，导致负荷未能及时降到匹配的负荷下，导致工况恶化，参数异常而发生主保护发动作，机组MFT，造成非停事故。
对METS系统的PLC逻辑及给水泵RB触发条件进行优化，在原来给水泵跳闸条件中增加“任一小汽机未挂闸”信号触发给水泵RB动作，同时增加“机组负荷大于350MW”作为给水泵RB[2-3]触发条件之一，以此保证给水泵RB触发条件更全面，有效避免拒动和误动，增加给水泵RB功能的可靠性。METS系统接收到保护信号后，发出3路指令到就地装置，确保故障时给水泵汽机能安全停运。
4 METS保护装置改造后效果分析
METS保护装置改造后的装置示意图如图1所示。
图1 改造后的METS保护装置示意图
（1）节流孔1、2。节流孔1的作用是可稍微通过油，少量油通过节流孔来到节流孔2，回到EH邮箱，节流孔1后降压至7MPa左右。节流孔2的作用是可稍微通过油，少量油通过节流孔2，回到EH邮箱，形成微量循环，传递EH油压变化。
（2）ASP1压力开关。EH油压压力高开关，定值设为9.3MPa，用于监测AST1电磁阀开关状态或有无泄漏状况，当AST1关闭且无内漏时，ASP1测点处的EH油压约为7.0Mpa，此时压力开关断开状态，当AST1打开或内漏时，ASP1处油压会上升至14MPa左右，ASP1开关发出高报警信号，送至DCS进行报警和趋势分析。
（3）ASP2压力开关。EH油压压力低开关，定值设为4.2MPa，用于监测AST2电磁阀开关状态或有无泄漏状况，当AST2关闭且无内漏时，ASP2测点处的EH油压约为7.0Mpa，此时压力开关断开状态，当AST2打开或内漏时，ASP2处油压会下降至0.2MPa左右，ASP2开关发出低报警信号，送至DCS进行报警和趋势分析。
（4）压力表P3。正常应显示7.0MPa左右，表示AST1和AST2均在关闭位置，当油压升高或降低时，证明AST1、AST2有异常，数值变化直观，便于运行人员就地巡检时观测和判断。
5 结论
通过改造METS保护装置，实现AST1、AST2电磁阀状态的全程DCS监测功能，两个ASP油压高、低开关的安装并远传至DCS，进入历史站，为监视AST电磁阀状态、事故情况的历史数据调取和分析提供了重要依据。优化触发给水泵RB条件，保证给水泵汽机在跳闸时给水泵RB能正确动作，保证机组快速、安全降负荷，改造后的给水泵汽机保护装置运行稳定可靠。
参考文献
[1]姚园园，胡哲，王林．某电厂ETS与METS控制系统技术改造[J]．电工电气，2015，（3）.
[2]朱北恒．RB控制技术试验研究[J]．中国电力，2004，37（6）.
[3]尹峰．火电机组全工况自动RB控制策略研究与应用[J]．浙江电力，2008，（4）.
收稿日期：2018-04-15
作者简介：卫平宝（1981-），男，安徽六安人，马鞍山当涂发电有限公司高级工程师，研究方向：电厂热控自动控制。
