江苏华电通州热电有限公司
一、事件经过
2020年07月19日,1/2号机组正常运行,3/4号机组停运备用,02:20:01秒,1号燃机TSI系统发出1瓦瓦振1、2及2瓦瓦振1、2通道故障报警,持续时间约10秒钟,瓦振模拟量参数正常。如图1。同一时刻,3号燃机TSI系统1瓦瓦振1、2和2瓦瓦振1、2以及3瓦瓦振1、2也发出通道故障报警,持续时间约10秒钟,瓦振模拟量参数正常。
天气情况:室外暴雨且伴有强雷现象。
图1
图2
二、检查情况
1.基本概况
公司燃机TSI采用瑞士韦伯公司的VM600系统,瓦振信号测量采用该公司的CA202压电式加速度传感器,传感器内部安装有压电晶体及固定质量的金属块,压电晶体受到压力会产生一定数量的电荷,电荷数量与受到的挤压力成正比。因此测量电荷数量,就可以得到受到的力的大小。根据牛顿第二定律F=ma,在测得受力F和质量m的情况下,可以算出加速度a。
瓦振传输回路采用专用低噪声电缆,经前置器将电荷信号转换成电流信号输出至VM600系统的MPC卡件,该卡件对前置器输出的直流和交流信号分别进行检测,直流信号用于检测通道的正常状态,交流信号用于瓦振测量。正常运行期间,每个通道的直流信号应在12mA左右,如低于7mA或高于17mA时,发出通道故障报警。
当燃机任一瓦的两个通道故障和DCS信号故障同时发出时,延时20秒发出顺控停机指令。
当燃机任一瓦的一个通道故障且另一个瓦振信号小于0.3mm/s时,延时20秒发出顺控停机指令。
2.现场检查情况
2.1 检查1号、3号燃机TSI系统VM600框架情况,VM600卡件侧接地良好,未见异常。
2.2 1号、3号燃机本体处检查情况:
瓦振前置模块至VM600电缆屏蔽接地均良好。1号机和3号机1瓦、2瓦振探头金属外壳与燃机本体接触(如图3)。3瓦、4瓦瓦振探头由于采用酚醛层压安装支架,不与燃机本体接触,但发现3号燃机3瓦瓦振探头延长线金属护套裸露且与本体触碰(如图4)。
图3
图4 3号燃机3瓦处瓦两个瓦振探头引出线金属护套与燃机本体接触
三、原因分析
1.故障报警原因
1.1.瓦振探头自身缺点
CA202系列传感器虽然测量精度较高,但由于该类传感器输出高阻抗的电荷信号,抗干扰能力较差。
1.2.安装方式问题
燃机1瓦、2瓦瓦振探头安装于专用金属架上,金属架固定于燃机本体,瓦振探头的金属外壳通过燃机本体外壳接入电气接地网。由于电气接地网与建筑物防雷接地连接,当雷电流足够大时会使有限容量的电气接地网电势升高,从而影响到瓦振探头测量,导致测量不准或通道故障。安装示意图,如图5。1号燃机和3号燃机1瓦及2瓦探头金属外壳与燃机本体接触,导致接地。故在雷击时出现通道故障。3号燃机3瓦瓦振探头虽不与燃机本体直接连接,但其延长线金属护套裸露且与本体触碰,导致该点在雷击时也出现通道故障。1号燃机3瓦、4瓦无此类问题,故雷击时未出现通道故障。
图5
2. 故障报警持续10秒原因
经咨询厂方技术人员,雷击虽为瞬间故障,单当通道故障后,VM600系统自检恢复有10秒延时,该延时目前无法通过VM600组态修改。
四、暴露的主要问题
1.燃机1瓦、2瓦振探头安装方式不合理。
2.3号燃机3瓦振探头延长线未做绝缘处理。
3.热控人员对于瓦振测量回路抗干扰情况认识不足。
五、处理及防范措施
1.对燃机瓦振探头安装方式参照图6进行整改。
1.1将燃机1瓦、2瓦瓦振探头金属安装架改为绝缘安装架。
1.2对燃机所有瓦振探头引出线进行绝缘处理。
1.3将VM600的IOC4T卡HI端子与接地端子短接(根据现场情况)。
图6
2.对重要测点回路类似问题进行排查。
3.加强对热控人员有关测量回路抗干扰方面知识的培训和学习。