汽轮机盘车系统故障及优化处理

汽轮机盘车系统故障及优化处理

刘超 1，范博 2

1、唐山中厚板材有限公司 河北唐山 063000； 2、河北钢铁集团唐山分公司 河北唐山 063000

摘要：汽轮机盘车装置是汽轮机启停过程中的重要部件,它的好坏直接影响机组启停的安全。本文根据某汽轮机机组实际启动过程中的经验，并针对不同的情况盘车系统故障探讨了对应的处理对策以及日常优化建议，对其它汽轮机类似盘车系统故障处理具有借鉴意义

关键词：汽轮机；盘车系统；转速；处理对策

1.某汽轮机盘车系统介绍

1.1 盘车系统概述

某汽轮机 5 号机组汽轮机组配有两台自动盘车装置：一台为正常操作的电动盘车，即主盘车，用于正常运行；另一台为低速转动的液压盘车，即辅助盘车，它用于主盘车不可用时进行紧急操作以及转子的精确定位。两套盘车装置都安装于汽轮机的前轴承箱中。

5 号机组汽轮机主盘车采用德国配套的电动盘车装置，主要作用有：

1）汽轮机在停机后投入盘车装置，使转子连续转动，避免汽缸自然冷却过程中转子弯曲；同时在启动前暖机阶段或停机后，避免因阀门漏气和汽封送汽等因素造成的温差使转子弯曲，同时检查转子动静部分是否有摩擦现象。

2）机组启动前投入盘车装置，使转子有一定转速，减小了开始升速瞬间的阻力矩；停机后盘动转子，可使汽轮机转子均匀受热，更重要的是使转动状态下转子的热弯曲程度降到极微小的范围以内，避免造成转子损伤。电动盘车可以提供较高且平稳的盘车转速，可以更好地防止热弯曲的发生。

1.2 盘车运行时转速测量原理

TTL（汽机润滑、顶轴和盘车系统）系统转速传感器与 TTP（汽轮机保护系统）、TTG（汽轮机调节系统）、TTU（汽轮机监视系统）转速传感器一起安装在前轴承箱中测速齿盘护罩上。测量汽机转速的探头共 13 个，分别为 TTP001/002/003/004M C、TTG001/002/003/004M C、TTL001/002M C，TTU001/002/003M C。控制主盘车啮合转速，信号来自于 TTL001M C、TTL002M C，其测量范围为 1~2000rpm 。主盘车正常投入后即显示盘车转速5.34rpm ，冲转期间、并网运行及汽轮机打闸停机后也可监测汽机转速。

盘车运行时摆动小齿轮转速，信号来自于主盘车装置自带转速探头，其测量范围为 1~50rpm 。主盘车运行期间其显示约29.4rpm ，其数值可由齿轮传动比公示得出：

公式中：

Z1--- 主动齿轮的齿数，主动齿轮 26 齿；

Z2--- 从动齿轮的齿数，汽机大轴 142 齿；

N1--- 主动齿轮轴的转速；

N2—从动齿轮轴的转速，盘车转速 5.4rpm 。

1.3 盘车启动条件

1） 主盘车允许启动条件

润滑油母管供油压力＞ 130kPa；顶轴油压力不低（＞ 22M Pa）；辅助盘车装置停运且已脱离；发电机氢密封油压力正常（油氢压差＞ 50kPa）；逻辑外条件：6bar.a压缩空气可用。

2） 辅助盘车允许启动条件

汽机转子静止（转速＜ 1rpm ）；汽机主盘车未运行；汽机主盘车齿轮脱离啮合；顶轴油压力不低（＞ 22M Pa）。

2.盘车系统故障可能现象及原因

2.1 盘车系统故障现象

1) 汽机跳机转速惰转至静止后 TTL001SM （主盘车齿轮啮合）指示未触发而 5TTL002SM(主盘车主动齿轮脱离啮合 )指示未消失表示盘车没有啮合，无法投入运行；

2） 主控出现主盘车故障报警 TTL701KA；

3） 手动投运辅助盘车后，TTL455SM 与 TTL456SM 没有显示，表明辅助盘车没有投入运行；

4） 盘车就地检查没有啮合；主控显示汽机转速低于 5.34rpm （主盘车投运），转速低于6rph(辅助盘车投运 )。

2.2 盘车系统故障可能原因

1) 盘车电源故障；

2） 油质不合格；

3） 盘车控制柜卡件故障；

4） 油管路泄漏导致油压和油位 (<851m m )同时下降；

5） 自动停止信号：润滑油母管压力低于 130KPa；顶轴油泵

TTL480/580PO 出口压力低于 22M Pa延时 5s；

6） W AI压缩空气不可用。

3.正常盘车系统故障及处理对策

3.1 正常投运主盘车，若主控出现 TTL701KA 报警，则执行：

1） 现场确认 TTL001AR 控制柜存在报警灯。

2） 现场 TTL001AR 上按下复位按钮 S31；

3） 现场确认控制柜报警消失无异常；

4） 主控确认 TTL701KA 消失后重新启动盘车。

3.2 若现场出现齿对齿现象，则执行：需等待主盘车电机自动调整，30s为一个调整周期，一般两个周期即可。

3.3 若 TTL001AR 控制柜出现电磁阀故障且复位按钮无法复位时，则执行：检查TTL001AR 控制柜电磁阀故障灯亮，主控室TTL711KS灯亮；需维修仪控人员就地多次按压气动缸电磁阀按钮，直到复位后电磁阀故障灯灭；

重新启动主盘车。

3.4 若主盘车不可用，则执行：主控室确认 TTL703KS/002SM 信号触发；在主控室点击 TTL441VH 启动辅助盘车，检查辅助盘车TTL455SM 与 TTL456SM 显示正常；辅助盘车投运后就地需持续监视其运行情况防止出现辅助盘车空顶现象，确保大轴在转动。

3.5 若主盘车和辅助盘车均不可用，则执行：若 W AI压缩空气可用，通知进行手动盘车；若 W AI压缩空气不可用，联系维修人员用行车盘车，每半小时盘车 180 度；若转子无法盘动，立即进行汽机闷缸操作，防止汽缸进水或

冷汽。

4.日常预防盘车故障优化措施

系统启动前确认 TTL 系统油质合格；检查确认顶轴油泵 TTL480PO/580PO 可用；机组启动前连续盘车时间不得少于24h，若盘车中断应重新计时；监视过滤器 TTL481FI/581FI压差，出现差压高报警切换顶轴油泵并及时更换滤网；监视双联过滤器 TTL102FI/202FI差压，出现差压高报警切换滤油器并联系维修人员更换滤网。

6.结束语

本文通过某发电机组实际启动过程中出现的盘车系统故障进行分析，列举了盘车系统出现故障的原因、现象以及危害，针对不同故障采取不同的处理措施，并对日常运行期间盘车运行提出优化建议，对后续其它类似汽轮机盘车系统故障处理具有指导意义。

参考文献：

[1]燃气轮发电机组液压盘车系统的调试研究[J]. 任彦,李磊,左川. 四川电力技术. 2016(01)

[2]小机盘车误启动分析及防范措施[J]. 叶绍锋,张林渠. 电力安全技术. 2020(01)

[3]大型海上风力发电机组水平单叶式吊装盘车工装装备[J]. 李红峰,张竹,王九华,程伟,沈星星. 船舶工程. 2020(S1)