某厂#1机汽动给水泵跳闸触发MFT事件

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事件前工况

1号机组负荷690MW，B、C、E、F磨煤机运行，给水流量1887t/h,汽动给水泵组由四抽自供，四抽压力0.96MPa，四抽温度373℃。机组为一台汽动给水泵配置，汽动给水泵组A润滑油泵运行，B润滑油泵、直流润滑油泵备用，润滑母管油压0.59MPa。汽动给水泵组A润滑油泵电机型号：YB3225M-2，功率：45kw，电流：82A，转速：2965r/min，轴承型号：6313/C3， 加油周期：2500H ，油脂牌号：2号锂基润滑脂，制作厂为佳木斯电机股份有限公司制造。

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事件经过及检查处理

9月20日

17:22:23汽动给水泵组A润滑油泵电流由42A升至512A，润滑油母管油压从0.59MPa降至0.38MPa，发“汽动给水泵组润滑油压低”报警，B润滑油泵及直流润滑油泵联启。

17:22:29 汽动给水泵组A润滑油泵过载保护跳闸。

17:22:26汽动给水泵组跳闸（保护定值：润滑油压低于0.23MPa，延时1秒）。

17:22:27锅炉MFT。

17:22:28汽轮发电机组同时“逆功率”保护跳闸，B、C、E、F磨煤机跳闸，A、B一次风机跳闸，厂用电切换正常。

17:32锅炉吹扫结束，锅炉闷炉。

17:36破坏真空停机，汽轮机闷缸。

17:50主机盘车投入正常。

1）现场检查汽动给水泵组A润滑油泵电气保护动作正常。电气报警情况检查：现场检查汽动给水泵组A润滑油泵电机开关，马达保护器报警记录显示过载故障跳闸，A、B、C三相故障电流平衡且最大值达到705.9%Ir1，动作时间9.5S（见图1~图4）。

图1 故障报警信息

图2 电机故障电流曲线

图3 保护定值单

图4 过载动作特性时间表

2）电源开关检查：核对马达保护器保护参数录入情况，与审批版定值单参数一致。检查电机实际故障电流与保护动作时间，与马达保护器保护动作特性相符。审查保护参数计算整定，按照设计规程油泵类电机过载保护动作时间要躲过自启动时间10s（启动电流一般是6-8倍额定电流），目前定值设置选择K=400对应的动作时间符合规程要求，保护动作正确。测量电机绝缘合格。揭开电机风扇罩后盘车，无法盘动。拆除电机，对油泵及电机分别检查，发现电机仍然无法盘动，润滑油泵盘车良好。

图5 发变组故障录波

图6 热工低油压动作故障录波

图7 油泵电流与润滑油压力变化曲线

图8 润滑油电机定期巡检记录

图9 汽动给水泵组A润滑油泵电机累计运行时间统计表

图10 汽动给水泵组润滑油泵电流变化曲线1

图11 汽动给水泵组润滑油泵电流变化曲线2

3）A润滑油泵电机解体后发现非驱动端轴承保持架损坏，小油盖内油脂充足，无明显变质，轴承表面无过热变色痕迹（见图13）。

图13 故障电机轴承解体照片

电厂专业技术组、集团技术支持组召开专题会议，研究决定对电机进行更换处理，对保护逻辑进行优化。

9月21日02:30 汽动给水泵组油站A油泵电机更换结束，试启动正常，投入运行。

03:00 按照《1号机组汽动给水泵组润滑油泵压力控制逻辑优化及动态传动方案》进行传动试验（见图14~图17）（经厂家同意）。

图14 润滑油油压低联锁第一次试验曲线

图15 润滑油油压低联锁第二次试验曲线

图16 润滑油油压低联锁第三次试验曲线

图17 润滑油油压低联锁第四次试验曲线

（1）润滑油泵出口过滤器后压力低联启润滑油泵和直流润滑油泵定值由0.38MPa改为0.48MPa。

（2）汽动给水泵组润滑油压低于0.23MPa跳闸保护延时由1s改为3s。

03:40汽动给水泵组润滑油泵低油压逻辑保护传动、实际工况验证试验正常。

04:42汽动给水泵组冲转正常。

05:10 启动风烟系统正常。

07:00 锅炉点火。

14:37汽轮机冲转定速。

15:35 并网成功。

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原因分析

1）直接原因分析

汽动给水泵组A润滑油泵电机轴承保持架损坏，轴承卡涩，但油泵电机保护未达到跳闸值，故障泵未立即跳闸，引起润滑油压快速下降，润滑油压低至0.38MPa时，联锁启动备用泵和直流油泵。备用泵和直流油泵启动后，因油压的建立存在延后现象，润滑油压继续下降至0.23MPa，1秒后，触发汽动给水泵组保护动作，锅炉MFT，机组跳闸。

2）间接原因分析

（1）汽动给水泵组润滑油压力低保护只进行了传动，未进行实际工况验证试验，油压低保护定值不合理，调试深度不足。

（2）虽成立了单台汽泵可靠性专题研究小组，但对隐患的排查不够深入，未发现小机润滑油压低保护定值设置不合理的隐患。

（3）对汽动给水泵润滑油压低保护设置及保护定值不合理，造成单台给水泵跳闸机组非停的风险辨识不到位。

（4）轴承质量不良。汽动给水泵组A润滑油泵电机自机组投运，累计运行时间仅895小时（见图9），未达到定期维护周期2500小时即发生轴承损坏事故。从故障电流曲线分析，电机运行电流一直平稳，故障时过载电流突然上升，在短时间内（15秒钟左右）轴承保持架断裂，电机抱死。

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防范措施

1）修改汽动给水泵组润滑油泵低油压保护逻辑：（1）将“润滑油泵出口过滤器后压力低联启润滑油泵及直流润滑油泵”的定值由0.38MPa修改为0.48MPa。（2）将“汽动给水泵组润滑油压低跳闸保护（低于0.23Mpa）”延时由1S修改为3S。（3）进行实际工况验证试验，保证低油压定值合理、可靠。

2）针对上汽单台汽泵润滑油压保护配置不合理问题，列入隐患进行管控：（1）利用检修机会在润滑油泵出口逆止门前增加压力测点，设置压力低联锁功能。（2）增加电气硬联锁功能，提高单台给水泵润滑油系统运行的可靠性。

3）要求厂家出具质量报告，并对故障电机轴承保持架断裂原因进一步分析。

4）加强同类型轴承电动机巡检力度，对其进行劣化倾向分析，及时发现设备隐患。

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