机组超速事故的原因及预防措施

汽轮机转速超过额定转速的112%，即为超速。严重超速可以导致汽轮发电机组严重损坏，甚至毁坏报废，是汽轮发电机设备破坏性最大的事故。

【原因分析】

（1）调速系统。

1）调速汽门关闭不严或漏汽量过大。

2）调速系统迟缓率过大或部件卡涩。

3）调速系统速度变动率过大。

4）调速系统动态特性不良。

5）调速系统调整不当，例如同步器调整范围、配汽机构膨胀间隙不符合要求等。

（2）汽轮机超速保护装置不当。

1）危急保安器不动作或动作转速过高，例如飞锤或飞环导杆卡涩，弹簧在受力后产生过大的径变形，以至与孔壁产生磨擦等，致使危急保安器不动作或动作过迟。

2）危急保安器遮断油门卡涩。

3）自动主汽门或调速汽门卡涩。

4）抽汽逆止门不严或拒动。

5）高排逆止门未关严。

（3）运行中调整不当。

1）汽封汽漏汽过大造成油中进水，引起调速和保护套卡涩。

2）同步器调整超过了规定，不但会使机组甩负荷后飞升速度升高，还会使调速部套失去脉冲，造成卡涩。

3）蒸汽品质不好，造成主汽门计门卡涩。

4）超速试验转速不稳，升速率过大。

（4）超速保护均不能正常投入运行，超速保护不能可靠动作时，启动和运行机组。

（5）机组重要运行监视表计，尤其是转速表，显示不正确或失效，启动运行机组。

（6）透平油和抗燃油的油质应合格。

（7）正常停机时，有功功率不到零，将发电机与系统解列。

（8）抽汽机组的可调整抽汽逆止门不严密、联锁动作不可靠，抽汽倒流引起超速。

【预防措施】

（1）调节系统在机组额定参数下甩掉额定电负荷后，应能将机组转速维持在危急保安器动作转速以下，这是防止超速的最基本措施。这就需要通过提高检修质量，做好调试工作，进行调节系统静态特性试验，确保调节系统的良好性能。

（2）提高调节保安系统和主汽门、调节汽门、抽汽逆止门检修质量，确保不发生机械卡涩及高温氧化皮卡涩缺陷。

（3）保持良好的透平油油质，保证不因油中水分引起调节保安部套锈蚀或油中杂质引起部套卡涩、拒动。

（4）坚持危急保安器的各项定期试验，防止危急保安器拒动。

（5）坚持进行定期的自动主汽门、调节汽门严密性试验，防止甩负荷后不能快速关闭严密。

（6）坚持执行运行中定期活动主汽门、调节汽门和抽汽逆止门定期试验的规定，并保持良好的蒸汽品质，防止积结盐垢等因素造成汽门卡涩。(www.xing528.com)

（7）各种超速保护均应投入运行，超速保护不能可靠动作时，禁止将机组投入运行或继续运行。

（8）除发电机甩负荷外的停机时，在打闸后应先检查有功功率表到零，电能表停转或逆转后，再将发电机与系统解列，或采用逆功率保护动作解列。

（9）鉴于国产220MW 机组调节保安系统存在的隐患，制造厂已明确将危急保安器的动作转速降低为额定转速的108%～110%，后备保护的动作转速降低为额定转速的112%；并且在未能确证超速滑阀改进效果前，进行超速试验时，先使用同步器提升转速到3150r/min以上，再用超速滑阀提升转速。

【事故案例1】

1.事故简述

某厂135机组停机临修后启动，机组启动后做危急保安器超速试验，当机组冲至3280r/min时危急保安器动作，自动主汽门，调门关闭，而机组转速继续升高至3350r/min，紧急联系锅炉打开过热器，再热器向空排气转速逐渐下降至1800r/min维持不下。

2.原因分析

经现场检查，发现甲、乙侧高排逆止门均出现传动轴与传动柄结合处的键销错位，造成阀门关不到位。

3.预防措施

经现场采取调整键销安装间隙，使之恢复安装要求。注意现场试验、关闭严密、开关到位。

【事故案例2】

1.事故简述

1992年11月19日，某电厂#1机组在准备并网时，发生严重超速事故。其事故原因是由于油中含有杂质，造成调速汽门卡涩，危急保安器未能在规定的转速下动作，从而引起了机组严重超速事故。

2.原因分析

目前，由于油质不合格造成汽门卡涩的现象还时有发生，如果不及时治理，将会造成严重后果。因此，要加强油质监督和管理工作，确保油质合格。在油质及清洁度不合格的情况下，严禁机组启动。

透平油和抗燃油中含有杂质或清洁度不合格是造成汽门卡涩的最主要原因，因此，运行规程明确规定：在透平油和抗燃油油质不合格时，严禁机组启动。对于新建或大修后的机组，在油质检查合格前，不许向调节系统部套和轴承内通油，特别是对于调节油和润滑油为同一油源的机组，应提高透平油油质颗粒度的合格标准，在检验合格后才能向调节部套和轴通油。对正在运行的机组，要定期化验油质，建立油质监督档案，防止调节系统和保安系统部件锈蚀和卡涩。油净化装置、滤油装置应保持运行状态，连续或定期对油质进行处理。在机组大修或调节系统检修后，机械（液压）调速系统的机组一定要进行静止、静态试验，电液调节系统的机组要进行仿真试验，以确保调节系统、保安系统工作正常，调节部套、汽门无任何卡涩现象。

机组大修后必须按规程要求进行汽轮机调节系统的静止试验或仿真试验，确认调节系统工作正常。在调节部套存在有卡涩、调节系统工作不正常的情况下，严禁启动。

【事故案例3】

1.事故简述

1995年6月4日，某电厂#3汽轮发电机组在滑参数停机过程中，汽机值班员根据有功表计为零，汇报值长申请停机。值长在问电气值班员有功为零后，同意电气解列发电机。突然机房传来异声，汽机汇报：汽机转速飞升。值长令紧急关闭电动总汽门，转速从4300r/min下降。

2.原因分析

其事故原因是当时机组实际还有5MW 有功负荷，而汽机表计显示为零，电气运行人员带负荷解列，从而引起汽轮机转速飞升；又由于调速汽门拒动，自动主汽门卡涩，使大量蒸汽继续进入汽轮机，转速骤升到4300r/min，结果造成了机组严重超速事故。

3.预防措施

正常停机时，在打闸后，应先检查有功功率是否到零，千瓦时表停转或逆转以后，再将发电机与系统解列，或采用逆功率保护动作解列。严禁带负荷解列。

【事故案例4】

1.事故简述

1993年11月25日，该厂电机检修人员在#2机处理励磁机整流碳刷冒火缺陷，励磁机碳刷突然产生像电焊一样的耀眼火花。电机检修人员跑到#2机司机值班室对司机说：“赶快停机！”，此时#2机负荷在1万kW 以上范围大幅度摆动，司机即令其#1减温器值班员加大减温器供汽负荷，并手按甲管电动一次门关闭按钮后，即解列调压器，再进值班室发现有功负荷突甩到零，又看调速汽门、自动主汽门已关下，危急保安器已动作，马上回值班室关电动主闸门，启动交流润滑油泵，看表盘数字转速表指示4200～4300r/min后，停止该润滑油泵。助手及时手关至除氧器的供汽门，该门关至1/2行程时，司机发现盘车处爆炸起火。班长用铁棒砸自动主汽门伺服机连杆，同时确证电动主闸门正在关闭过程中，即欲帮助他人关#2机总汽门，行进中听到一声巨响，回头一看，见低压缸后部大火升起，同时发现调速汽门倾倒。同时看到励磁机处有一团火，发出像电焊一样刺眼的蓝光，不到1min听到一声较大的震响，随即发现汽机低压缸上部冒汽，之后听到一声沉闷巨响，看到盘车等部件飞了起来，紧接着烟火升腾，直达主厂房房顶，并相继发出一次很清脆的爆炸声，黑色浓烟很快充满整个厂房。赶到现场的汽机分场运行主任见#2机转速达4200r/min，即去机头摇同步器，并见到班长将自动主汽门砸下，移动行程约10～15mm。机组2、3瓦及盘车装置等物飞出并爆炸起火后，司机、运行技术员、分场主任等多人马上开启事故放油门，切断至除氧器汽源和发电机氢气源。广大职工和消防人员赶到现场，奋力救火，10∶25，灭火结束。邻机和厂房设施未受到大的损伤，未造成人员伤亡。电气运行值班员发现#2发电机无功表突然由5000kvar降到零，紧接着有功表全刻度摆动，转子电压显示由140V 下降接近于零，转子电流下降回零，定子电流表指示突然升高并摆动；定子电压表指示降低并摆动；#3 机有功负荷表指针也大幅度摆动；无功6000kvar上升到20000kvar。同时#2机强励动作。此次事故造成一台25MW 供热式汽轮发电机组彻底损坏。

2.原因分析

这次事故的起因是在处理#2机励磁碳刷冒火缺陷中，因处理工艺水平、技术水平不高，引起环火，导致#2发电机失磁，有功负荷急剧摆动，由于调速汽门失控，为这次事故提供了条件。当电气运行值班员为控制发电机失步，用同步器减#2机有功负荷时，调整无效，断开了灭磁开关，解列该机。在#2机解列后，调速汽门不但无法关闭，维持机组空转，而且转速势必急速飞升，引起危急保安器动作，自动主汽门关闭（主控室得到“自动主汽门关闭”信号），由于自动主汽门有卡涩缺陷未关严，造成了这次超速事故。机组超速，首先造成汽机末三级叶片的断裂损坏，并击穿低压缸“发出第一次爆炸声”，机组强烈振动，串轴加大，轴系稳定破坏，进而损坏发电机密封瓦，氢气溢出发生“第二次爆炸声并着火”，同时引燃汽机透平油及部分电缆。随之，轴系进一步失稳，破坏了全部轴承，扭断主轴，使汽轮发电机组各动静部分严重磨、撞击、机组严重损坏。当关闭主蒸汽管电动主闸门及总汽门后，才完全切断进汽，转子失去转动的动力而停止。