上汽660MW汽轮机ATT试验风险案例及
改进措施
摘要：本文主要介绍某660MW超超临界机组上汽西门子汽轮机运行中ATT试验时事故过程、原因分析及改进策略。

期望能为同类型机组提供一定参考和借鉴意义。

关键词：超超临界上汽西门子 ATT试验
某火力发电厂660MW超超临界上汽西门子汽轮机组某次阀门ATT试验时发生因中调门油动机插装阀卡涩引起EH油压力低的异常情况，通过查找分析故障原因，并提出优化措施。

1.设备概况
本机组汽轮机是由上海汽轮机有限公司和SIEMENS公司联合设计制造的
660MW超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、反动凝汽式汽轮机。

其采用全周进汽加补汽阀的配汽方式，高、中压缸切向进汽。

高、中压阀门布置在汽缸两侧，与汽缸直接连接。

蒸汽由两只高压主汽门及高压调门进入单流的高压缸，从高压缸下部的两个排汽口进入再热器，经再热器加热后，由两只中壓主汽门及调门进入双流的中压缸，由中压外缸顶部的中低压连通管进入两个双流的低压缸。

2.汽轮机汽门EH油路介绍
汽轮机采用上汽引进制造的SIEMENS 660MW超超临界汽轮机，型号N660-25/600/600。

每台机组有2个高压主汽门、2个中压主汽门、 2个高压调门、2个中压调门、1个补汽阀（正常不参与调节，供油手动门关闭状态），其中每个主汽门有2个跳闸电磁阀（并列运行方式），一个方向阀；每个调门有2个跳闸
电磁阀（并列运行方式），一个伺服阀。

正常运行中所有主汽门、调门跳闸电磁
阀状态均为得电关闭；主汽门方向阀为失电打开。

主汽门、调门总计16个跳闸电磁阀，任一个跳闸电磁阀失电均会导致油动
机内4个插装阀动作，泄油回路导通，油动机迅速关闭。

如图1中为高压主汽门1、高压调门1EH油控制油路，7为电液伺服阀，8为
油动机，1、2为跳闸电磁阀，3、4，5、6为插装阀（共四个）。

正常运行时跳
闸电磁阀1、2均得电关闭，使跳闸电磁阀模块下插装阀油压建立，油动机活塞
进油腔室导通，油动机卸油回路隔绝，调门开度由电液伺服阀调节进回油量控制。

而主汽门与调门油动机区别主要在于主汽门无电液伺服阀而是方向电磁阀，其失
电进油、得电卸油但无法控制主汽门开度，故主汽门只能全开全关。

3.ATT试验原理及步骤（以高压主汽门1、高压调门1汽门组为例）
上汽西门子ATT试验，即汽轮机主汽门、调门等阀门活动性试验。

其主要目
的为验证汽轮机各汽门能正常开关以保证发生故障跳闸时能快速关闭而不卡涩，
以防发生汽轮机超速事故及汽门液压调节系统电磁阀动作正常无卡涩。

《二十五
项反措》中关于防止汽轮机超速条文也有规定，应按照规程要求定期进行阀门活
动试验。

ATT试验步骤：
1、稳定负荷在400MW以下，确认DEH系统正常，各汽门动作正常，主机运
行工况稳定，各辅助系统运行正常。

2、通过高压调门1阀限到零缓慢关闭调门，此时图1中电液伺服阀右侧模
块导通油动机右侧腔室卸油，调门缓慢关闭，同时高压调门2缓慢开启，维持机
组参数稳定。

3、高压调门1关闭后，进行高压主汽门1试验，确认高压主汽门1跳闸电
磁阀1失电且方向电磁阀得电，此时油动机腔室卸油加上弹簧力使高压主汽门1
快速全关。

接着跳闸电磁阀1得电且方向电磁阀失电，高压主汽门1恢复全开。

确认高压主汽门1跳闸电磁阀2失电且方向电磁阀得电，主汽门再次关闭。

保持
高压主汽门1跳闸电磁阀2失电状态，高压主汽门1暂不开启。

按照西门子汽轮
机说明书主汽门关闭时间应小于300ms后给出试验成功反馈，高压主汽门1试验
完成。

4、同理，在高压主汽门1关闭的情况下，进行高压调门1试验，将高压调
门1通过阀限开至100%，确认高压调门1两个跳闸电磁阀依次失电，相应的高压
调门1快速关闭，确认ATT试验“OK”灯亮，高压调门1试验完成。

5、在高压调门1跳闸电磁阀1、2均得电恢复后，高压调门1仍通过阀限保
持全关位置。

6、高压主汽门1跳闸电磁阀2得电且方向电磁阀失电使高压主汽门1全开，高压调门1通过阀限开始缓慢打开，高压调门2开始缓慢关小，直到恢复到试验
前的状态。

同理，其他汽门组试验重复步骤2至5。

4.事件经过
20:00值长下令准备进行1号机停机前ATT试验，机组负荷330MW，DEH压力控制在“限压方式”，两台汽泵运行，主机B EH油泵运行，电流27A，油泵出口压力为16.0MPa，EH
油母管压力15.92MPa。

主汽压力14.7MPa，主汽温度581℃，再热汽压2.8MPa，再热汽温566℃。

22:02开始试验，依次进行高主1、高调1；高主2、高调2；中主1、中调1ATT试验，均动作正常。

20：19试验进行
到中主2、中调2阀门组，在恢复中调2跳闸电磁阀2时，
电磁阀2显示已得电，中调阀限恢复到105％后，此时中调2开度反馈仍为0%，中调门2没有正常开启。

20:19:50秒发现EH油压快速下降，EH母管油压下降至11.06MPa，备用EH油泵自启，油压仍无法维持。

值长立即下令副值立即强制退出程控，将中调2阀限设置为0％，并立
即安排巡检到0米EH油箱处关闭EH油至中主2、中调2供
油门。

EH油压开始上升，派巡检人员到中调2现场检查油动
机是否漏油并确认调门实际位置，检查未发现漏油，调门为
全关状态。

然后继续沿EH进油管路进行检查有无泄漏。

20:22EH油压稳定在16MPa，停备用EH油泵并投入联锁。

5.原因分析
停机后热工、机务专业对中调2油动机跳闸电磁阀和插装阀解体检查，跳闸电磁阀未见明显异常。

插装阀解体后发现
插装阀模块中的其中一个插装阀存在卡涩现象。

插装阀阀杆
表面存在氧化锈蚀斑点，锈蚀斑点形成原因初步分析是EH油中含有微量水分与金属发生缓慢氧化反应。

由于阀杆与阀套
之间设计间隙小，导致阀杆与阀套发生卡涩。

插装阀关闭不严，油动机活塞前压力无法建立，伺服阀在开调门的指令下持续大量进油，导致EH油压力快速下降。

此时跳闸电磁阀虽然正常得电关闭，但对插装阀失去控制作用。

EH油通过插装阀泄油回路形成短路。

6.改进措施
1、ATT试验中因调门故障引起油压下降，立即将对应的阀限设置为零，切断进油回路。

就地关闭对应阀门油动机的供油手动门。

2、ATT试验中因主汽门故障引起油压下降，将主汽门方向阀得电，切断进油回路。

就地关闭对应阀门油动机的供油手动门。

3、在调门阀限控制逻辑中增加调门指令清零逻辑：当两个跳闸电磁阀均得电，EH油母管压力低于140bar，且调门指令和反馈偏差大于5%时，触发调门指令清零（此优化可以处理包含跳闸电磁阀卡涩、断线、插装阀卡涩、主汽门调门卡涩等故障情况）。

4、调门ATT试验逻辑优化为两次跳闸电磁阀失电动作时，阀限从100%改至12%，减小调门试验风险。

5、加强EH油运行中的油质管理，连续投用滤油机，定期化验EH油质；利用机组停机合理安排插装阀检修项目。

通过改进后机组后续ATT试验时均未再发生类似故障，说明该改进措施有效。

参考文献：
[1] 西门子汽轮机ATT试验说明书，上海汽轮机厂.
[2] 郑渭建，谢尉扬，顾伟飞，西门子超超临界机组汽轮机ATT试验存在的
问题及其防范措施.。