(中国能源建设集团华北电力试验研究院有限公司天津300162)
摘要：某国外二拖一联合循环电厂润滑油系统逻辑设计及控制回路存在缺陷，特殊情况下导致润滑油泵启动异常。通过深入理解润滑油系统工作原理并结合机组实际运行状况，提出合理优化方案。
关键词：润滑油系统；控制回路；
0引言
润滑油系统起到保护汽轮机轴承、减少摩擦损失、并带走因摩擦产生的热量，兼有润滑及冷却的作用。此外，润滑油系统还为盘车装置、顶轴装置提供合格的润滑油，满足机组在启动、停机、正常运行和事故工况下汽轮发电机组的供油要求。机组正常运行时通过主油泵提供压力约为2.0MPa左右的润滑油，在机组启动以及停机时由交流润滑油泵供油；机组正常运行时，若主油泵故障，则交流润滑油泵联动，若交流润滑油泵亦故障，则直流润滑油泵联动；如此多重保护，其目的就是确保各轴承油路畅通，避免汽轮机发生轴瓦烧损、动静碰磨甚至大轴弯曲等恶性事故。若交、直流油泵一旦发生故障在需要联动而不能正常启动时，必将造成机组跳闸甚至发生断油烧瓦等恶性事故。
1设备及系统概况
某国外二拖一联合循环电厂包括两台燃机发电机、两台余热锅炉、一台汽轮发电机和三台主变压器,汽轮机额定转速3600rpm，频率为60Hz。汽轮机润滑油系统由主油泵、一台交流润滑油泵、一台直流润滑油泵、一台高压启动油泵、冷油器、排烟风机、主油箱、射油器及净化装置等组成。机组启停时，由交流润滑油泵供油，正常运行时，主油泵出口向1、2号射油器、机械超速和手动脱扣装置、高压备用密封油管供油，1号射油器出口向主油泵进口及低压备用密封油管供油，2号射油器出口向润滑油系统供油。直流润滑油泵始终仅作为交流滑油泵供应各轴承用油的备用。
2润滑油泵逻辑设计
2.1交流润滑油泵设计逻辑：
2.1.1常规启动：
启动允许条件（以下为与的关系）：
1)交流润滑油泵工作电源正常；
2)汽机润滑油主油箱油位不低低；
3)汽机润滑油主油箱油温高于21℃；
交流润滑油泵联启（以下为或的关系）：
1)交流润滑油泵投联锁，润滑油母管压力小于0.07MPa；
2)交流润滑油泵投联锁，润滑油压力低于0.07MPa（10MAV70CP082XH02、10MAV70CP084XH02）；
3)交流润滑油泵投联锁且汽机未挂闸且汽轮机转速小于3500rpm；
2.1.2强制启动
DCS操作面板选择B/P（ByPass）模式，屏蔽逻辑，该模式下不需要任何启动允许条件，可直接启动交流润滑油泵。
2.2直流润滑油泵设计逻辑：
2.2.1常规启动：
启动允许条件（以下为与的关系）：
1)直流润滑油泵在远方控制位；
2)直流润滑油泵直流电源可用；
3)汽机润滑油主油箱油位不低低；
4)汽机润滑油主油箱油温高于21℃；
直流润滑油泵联启（以下为或的关系）：
1)直流润滑油泵投联锁，润滑油母管压力小于0.05MPa；
2)直流润滑油泵投联锁，润滑油压力低于0.07MPa（10MAV70CP082XH02、10MAV70CP084XH02）且交流润滑油泵未运行；
3)直流润滑油泵投联锁，润滑油压力低于0.05MPa（10MAV70CP081XH02、10MAV70CP083XH02）；
4)直流润滑油泵投联锁且汽轮机转速小于3550rpm且汽机跳闸3s交流润滑油泵未运行；
2.2.2强制启动：
DCS操作面板选择B/P（ByPass）模式，屏蔽逻辑，该模式下不需要任何启动允许条件，可直接启动直流润滑油泵。
2.2.3紧急启动
通过按下操作台紧急启动按钮，使得在危急情况下直接启动直流润滑油泵。
2.2.4自启动
润滑油压力低（10MAV70CP081XH02）（开关量定值为0.05MPa）通过硬接线直接启动直流润滑油泵。
3直流润滑油泵控制回路设计
直流润滑油泵就地控制回路原理图设计如下：
在直流润滑油泵控制回路带电的情况下，直流润滑油泵接受到任何启动指令（1.就地按钮启动；2.DCS启动；3.润滑油压低硬线联锁启动4.紧急按钮启动）后，控制回路的KM1接触器吸合，启动回路自保持，KM1一直带电，启动KT1时间继电器，直流润滑油泵进入一级启动状态，KT1延时结束后，KM2接触器吸合，启动KT2时间继电器，直流事故油泵进入二级启动状态，KT2延时结束后，KM3接触器吸合，直流润滑油泵运行状态反馈回DCS，直流润滑油泵启动完成。
4存在问题
1）润滑油泵启动条件中主油箱润滑油温度测点，来自润滑油箱加热器控制柜温控表的模拟量（4—20mA）输出,油箱加热器控制柜电源取自工作电源汽机MCC，当厂用失电后，加热器的控制箱电源消失，温控表无法送出温度信号（4—20mA）至DCS，导致启动允许条件不满足，润滑油泵联锁启动失败。
2）直流润滑油泵在机组整套启动前及机组正常停机状态下，润滑油压力一直处于低状态，润滑油压力低启动直流润滑油泵的信号常发，直流润滑油泵启动。机组试运行期间，在电气盘柜处拆除了润滑油压力低启动直流润滑油泵指令线，存在人为误操作可能性。机组正常停机后，运行人员只能通过断开直流润滑油泵就地控制箱电源，避免直流润滑油泵自启动。
5优化方案
1）该电厂地处热带，基本属热带平原性气候，当地气候分为雨季和旱季，雨季为本年度的5-11月，旱季为本年12月至次年4月，全国年平均气温26-28℃，故取消交、直流润滑油泵汽机润滑油主油箱油温高于21℃启动允许条件。
2）对于电厂所处环境气温较低区域，建议将主油箱润滑油测量温控表电源取自保安段，避免机组紧急停机厂用电故障情况下直流润滑油泵启动条件不满足，无法联锁启动情况发生。
3）汽机润滑油主油箱就地安装有全程油位计，非常直观显示主油箱内部实际油位。同时从正、负压侧分别取样，安装一台液位差压变送器，将油位信号直接进入DCS。集控运行人员不仅可以通过油位报警信号判断油位高度，还能够实时监视主油箱油位变化。故取消交、直流润滑油主油箱油位不低低启动允许条件，避免因油位测量液位开关故障，导致交、直流润滑油泵紧急情况无法联锁启动。
4）增加交、直流润滑油泵自动停泵条件：汽机转速达3550rpm且主油泵出口压力大于1.8MPa。
5）增加润滑油压力低硬线启动联锁投入/切除开关，避免正常停机期间直流润滑油泵自启动。
6结论
通过对交、直流润滑油泵逻辑及控制回路优化，既满足了润滑油系统工艺要求和设计的安全理念，也防止了人员误操作的可能性。
参考文献:
[1]哈尔滨汽轮机厂有限责任公司.汽轮机润滑油系统说明书，2015年
[2]张磊.汽轮机运行技术问答.中国电力出版社，2008年
作者简介：
靳亚林（1978.10—），男，40岁，大学毕业，中国能源建设集团华北电力试验研究院有限公司，高级工程师，从事电力工程电气调试工作，为公司调试项目提供技术支持，