汽轮机AST电磁阀失效原因分析及预防措施

根据上面列举的几种原因，总结了故障现象，为检修运行人员分析 问题提供借鉴：
序号
现象
状态
原因
差压开关失效
节流孔4堵塞
1
ASP油压高报 机组正常运 节流孔1堵塞
警
行
AST1或AST3电磁 阀内漏或电磁线 圈失效
差压开关失效 节流孔3堵塞
2
ASP油压低报 机组正常运 节流孔2堵塞
警
行
AST2或AST2电磁 阀内漏或电磁线 圈失效
每个电磁阀的压力油侧都串接有节流孔1和节流孔2，挂闸时电磁阀 关闭，压力油通过节流孔1和节流孔2向卸载阀上部充油，使卸载阀关 闭；电磁阀跳闸打开时，由于有节流孔1和节流孔2对母管侧压力油的阻 隔作用，使卸载阀上的压力油迅速泄掉，保证卸载阀快速打开，并且不 影响母管油压。在电磁阀的每个通道上还并接了一个节流孔3和节流孔 4，共二个，这二个节流孔的作用有三点：）建立一、二通道之间的中 间油压（即ASP油压）；保持AST油在运行时有一定的流动性；试验时能 有效检测到ASP油压的变化，而且对系统油压又不造成影响。 三、AST电磁阀试验
与2、4并联的电磁阀串联，并且采用冗余设置，由二通道构成，第一通 道由AST1、AST3电磁阀组成，第二通道由AST2、AST4电磁阀组成，这样 就具有多重的保护性，每个通道中至少必须有一只电磁阀打开才可导致 机组跳闸，也只有同一通道的电磁阀全失效才可导致机组跳闸，这样能 有效地防止跳闸油模块误动或拒动。
磁阀是否关闭或有泄漏。 四、AST电磁阀失效或ASP油压异常分析
很多电厂都遇到过AST电磁阀失效或ASP油压异常的现象，特别是作 AST电磁阀通道试验定期工作时，很多电厂都遇到过ASP油压异常的现 象。尽管AST电磁阀失效或ASP油压异常原因很复杂，但梳理概括起来主 要有以下几条： 4.1、节流孔1堵塞，AST1、AST3的先导控制油压（由EH油泵来的高压 油）无法建立，导致AST1、AST3卸载阀不能关闭，AST油压直接泄到下 游电磁阀AST2和AST4前，ASP母管油压日常运行时高报警，第一通道 AST1、AST3失效，若此时AST2和AST4任一个出现故障或内漏就会导致 AST油压泻走，造成机组跳闸。 4.2、节流孔2堵塞，AST2、AST4的先导控制油压（由EH油泵来的高压 油）无法建立，导致AST2、AST4卸载阀也不能关闭，ASP油压直接泄回 油箱，ASP母管油压日常运行时低报警，第二通道AST2、AST4失效，若 此时AST1和AST3任一个出现故障就会导致AST油压泻走，造成机组跳 闸。 4.3、节流孔3堵塞，ASP母管日常运行时油压低报警，但此时做AST电磁 阀试验不会产生影响，即表明AST电磁阀能够正常动作，AST电磁阀未失 效。 4.4、节流孔4堵塞，ASP母管油压日常运行时高报警，但此时做AST电磁 阀试验不会产生影响，即表明AST电磁阀能够正常动作，AST电磁阀未失 效。 4.5、AST1或AST3电磁阀内漏，ASP母管油压日常运行时高报警，第一通 道AST1或AST3失效，若此时AST2和AST4任一个出现故障或内漏就会导致 AST油压泻走，造成机组跳闸。 4.6、AST2或AST4电磁阀内漏，ASP母管油压日常运行时低报警，第二通 道AST2或AST4失效，若此时AST1和AST3任一个出现故障或内漏就会导致
差压开关失效
3
ASP油压无高 AST通道试
报警
验时
AST1和AST3电磁
阀卡涩
危害隐患 无危害 无危害 无危害 AST2或AST4电 磁阀内漏或节 流孔2堵塞时跳 机 无危害 无危害 AST1或AST3电 磁阀内漏或节 流孔1堵塞打开 时，跳机 AST1或AST3电 磁阀内漏或节 流孔1堵塞时， 跳机 无危害 机组无法实现 ETS停运，电超 速失效
汽轮机AST电磁阀失效原因分析及预防 措施大唐鲁北发电有限责任公司 张凯
一、前言 大唐鲁北发电公司采用新华威尔液压系统（上海）有限公司生产的 EH有系统，EH油系统包括供油系统、执行机构和危急遮断系统，供油系 统的功能是提供高压抗燃油，并由它来驱动执行机构，执行机构响应从 DEH送来的电指令信号，以调节汽轮机各蒸汽阀开度。汽轮机停机保护 是由汽轮机危急遮断控制系统(以下简称 “ETS系统” )来实现的。ETS 系统停机的主要执行元件由4个AST 电磁阀组成，电磁阀封堵着各汽轮 机主、调门AST母管油压。当电磁阀打开时，AST母管油压卸掉时机组主 调门全部关闭，汽轮机惰走，机组停机。 鲁北公司每月作一次AST活动试验，2013年9月和2014年8月试验过 程中出现过同一通道的AST电磁阀失效的现象，同一通道的电磁阀失效 表现为ASP压力不正常，若此时另外一通道的电磁阀任何一个出现故障 可能就会导致机组跳闸或不能实现机组正常停运和汽轮机电超速全部失 去的功能。 二、跳闸油模块简介 危急遮断系统模块如下图由四个AST电磁阀、四个节流孔、仪表等 组成。四个电磁阀是受危急跳闸装置（ETS）电气信号所控制。AST电磁 阀是励磁关闭，失励打开。在正常运行时电磁阀励磁被关闭，从而封闭 了压力油与回油管的通路，在压力油的作用下使卸载阀关闭，从而封闭 了AST母管油的泄油通道，建立了AST油压，使所有与AST油相关的执行 机构动作，从而完成了挂闸。当电磁阀失磁打开，泄掉卸载阀上的压力 油，在弹簧力的作用下卸载阀打开，从而泄掉AST油，使所有与AST油相 关的执行机构跳闸，导致机组停机。 四个AST电磁阀组采用串、并联模式布置，即1、3并联的电磁阀再
差压开关失效 无危害
4
ASP油压无低 AST通道试
报警
验时
AST2和AST4电磁 阀卡涩
机组无法实现 ETS停运，电超 速失效
五、防范措施 5.1、至少每月一次进行AST的活动试验，对试验过程中出现的问题要查 明原因。从开关动作是否正常、动作值是否出现漂移、节流孔是否存在 堵塞、采样管是否存在堵塞、AST电磁阀是否异常等各方面逐一排查。 5.2在机组启动前，进行AST电磁阀通道试验，而且每次试验均重复5 次，并保证电磁阀都能正常动作方可进行机组启动工作。 5.3、利用AST电磁阀分组供电的特性，停机时采用退电法检查AST电磁
跳闸模块可在线进行电磁阀试验，在通道一与通道二的串接点上安 装了电磁阀试验压力开关PS1、PS2及就地监视表PI，PS1用于中间压力 （即ASP油压）高报警，PS2用于中间压力（即ASP油压）低报警。做试 验时，每个通道每个电磁阀单独进行，不能同一通道的二个电磁阀同时 做，防止机组有跳闸信号而造成拒动。做第一通道电磁阀（AST1和 AST3）试验时，首先将该通道要做试验的电磁阀置于试验位置，打开该 电磁阀，则中间油压（即ASP油压）上升，当中间压力升到9.8Mpa时， 压力开关PS1动作发讯报警，说明该电磁阀动作正常，将该电磁阀投回 运行，同理做另一个。做第二通道电磁阀试验时，方法一样，此时中间 压力（即ASP油压）下降，当压力下降到3.9Mpa时，PS2发讯报警，说明 电磁阀动作正常。平时运行时，通过监视中间压力的变化来判断AST电
若发生在机组轴系发生剧烈振动时，则可能加剧汽机通流部分的损伤； 若发生在润滑油压低保护值以下时，则有可能导致汽轮机断油烧瓦。这 些危害都会造成重大设备损坏，AST电磁阀失效问题应引起我们的关 注。
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AST油压泻走，造成机组跳闸。 4.7、AST1和AST3电磁阀都卡涩，AST定期试验时ASP母管油不能实现正 常的高报警，第一通道AST1或AST3失效，机组ETS停机功能失效，电超 速失效。 4.8、AST2和AST4电磁阀都卡涩，AST定期试验时ASP母管油不能实现正 常的低报警，第二通道AST2或AST4失效，机组ETS停机功能失效，电超 速失效。
阀的严密性。结合AST试验，及时查找出故障AST电磁阀，保证AST电磁 阀的可靠性。 5.4机组停运时，对AST电磁阀电源保护装置的输出电压进行检查。其输 出电压必须在设计值±5%范围内。 5.5、在ASP油路安装一个压力表，便于监视系统油压，有条件能通过变 送器，进入监视画面显示。进行AST试验时，可直观地观察试验过程， 并能很快判断出试验中出现的问题原因是什么。 5.6、利用停机机会加大对AST电磁阀的维护方面，如对腐蚀损坏密封件 O型圈更换，检查清理ASP油压节流孔及AST节流孔和泄油主阀结合面 等。 5.7、机组在停运检修时，检查AST电磁阀的线圈电阻、绝缘电阻。对不 符合线圈电阻设计值的电磁阀进行更换，对绝缘不符合要求的必须查找 原因予以处理。 5.8、加强EH油系统滤油，定期取油样化验油中颗粒度，发现有明显劣 化情况应及时采取措施。确保EH油颗粒度≤NAS6级的标准，防止AST电 磁阀运行中卡涩。 5.9、机组正常运行时，加强对AST电磁阀的巡视检查。通过判断电磁阀 是否励磁、电磁阀线圈温度是否在正常范围、ASP油压是否在正常值等 来分析AST电磁阀的工作状况，及时发现各种异常。 六、结束语 EH油系统是汽轮机控制系统的重要组成部分，它的故障将严重危及 汽轮机的安全。AST电磁阀较常见的故障是：AST电磁阀内漏，引发EH油 泵电流增加。ASP前后节流孔堵塞，ASP开关运行中报警。对于AST电磁 阀不动作，不能正常泄压其潜在的危险性极强，若发生在机组发变组保 护动作跳开发电机出线开关时，则机组存在着超速风险；若发生在主、 再热汽温骤降50℃以上时，则有可能造成汽轮机 “水冲击”事故，导 致汽轮机高、中压缸等的非常严重的损坏；