大同二電廠汽輪機飛車事故親歷記!
一九八五年十月二十九日，大同二電廠二號機組發生了震驚業界的汽輪機飛車事故。這是一起因調速系統設計缺陷和接長軸螺栓制造質量造成的重大設備損壞事故，事故發生時我正在現場檢查設備，親歷了事故的全過程，參與了事故的處理。作為親歷者有責任把這些過程記錄下來。
事故發生過程中留存的原始記錄
二十九日下午，我作為水泵隊技術員接到晚上啟動一號機組的通知，晚飯后我早早來到現場，先去集控室向值長了解啟動安排和設備缺陷情況，然后到就地檢查設備。當時廠內只有二號機組單機運行，經500kV變電站的255開關送電；一號機組檢修消缺后準備啟動；三號機組在基建調試階段，當晚也準備啟動。
21點30分左右，我正在一號機組零米給水泵處檢查設備，突然感到廠房照明先暗后特亮，緊接著聽到機組傳來一陣很怪的“吭吭”聲，我知道發生了異常情況，趕緊從給水泵旁的樓梯爬上了十米運轉平臺，聽到二號機處的聲音越來越大并傳來劇烈振動，我下意識地朝著控制室方向跑去，跑到半路被從控制室撤出的運行人員擋了回來，緊接著看到二號機組機頭起火，后來發電機處也起火并傳來爆炸聲。這時正在生產二樓會議室開會的廠領導聞訊趕來，了解情況后立即組織救火，廠房內濃煙滾滾，機組傳來陣陣刺耳的摩擦聲，就像人痛苦時發出的呻吟聲，我的心情就像被針扎一樣難受，直到機組沒了聲音才離開現場。
回到水泵隊，我把所有的值班人員迅速組織起來，飛奔現場參加滅火工作。這時廠消防隊和大同市的消防車正陸續趕往現場，經過兩個多小時的奮戰終于把火災撲滅。據說那天晚上除了大同當地的消防車外，把朔州的消防車也調了過來，市委書記肖聰慈命令武警進入緊急戒備狀態以應不測。
晚上一點多，檢修處召開會議布置下步工作，我拖著疲憊不堪的身軀來到會場時，看到副總工程師張旗也在，會上張總說汽輪機可能發生了飛車事故，這個消息令我十分吃驚，在事故還未開始調查，大家還沒從救火現場回過味來處于懵懂狀態的情況下，張總能夠作出如此準確的判斷，其學識和擔當令人由衷的欽佩。
事故初步診斷報告
這場突如其來的飛車事故是怎樣發生的呢？
經過事故調查委員會歷時兩個月的工作，對這起事故的情況逐漸清晰了起來。
1、事故前情況：
廠內二號機組單機運行，經500kV變電站的255開關送電（降壓為220kV），發電機負荷130MW，發電機自動電壓調整器未投，勵磁電流1200安。
2、事故經過：
21點30分左右，發電機有功負荷由2分鐘前的130MW快速增至170MW，值班人員發現盤上出現“裝置故障”光字牌，表計大幅擺動，照明先暗后特亮，同時聽到機組發出“怪叫聲”、2秒后255開關跳閘，盤上出現“失磁保護動作”光字牌，機組負荷甩至66MW ，約10秒后發電機主開關202跳閘，機組出現強烈振動，再經10秒左右，鍋爐值班員手動打開安全閥排汽，汽機值班員目擊車頭轉速表已達4380轉/分，機組隨即發出巨響，噴出火團。事故的整個過程約40秒左右，時間極短。
3、設備損壞情況：
機組轉子斷為五段，四個斷面分別為車頭、中壓轉子與其接長軸的聯軸器、兩個接長軸之間的聯軸器、發電機與主勵磁機之間的聯軸器，聯軸器損壞表現為全部緊固螺栓脫出或斷裂。
四個中壓調節汽門操縱座沿M20螺釘法蘭面斷裂，有三個掉落地面。
高壓轉子部分復環甩脫，葉輪有磨損，汽封和軸封全部磨損。
中壓轉子第26級葉片全部甩出，除第24級外，其余各級葉片嚴重損壞，中段缸體左側斷裂。
低壓轉子部分復環甩脫，葉片變形或頂部磨損，低壓缸局部變形。
前、中軸承箱及三號軸承座斷裂，一瓦上軸承蓋拋至機組左側，軸瓦有逆轉現象，一至六瓦巴氏合金有捻損，三瓦尤為嚴重，推力瓦的工作面和非工作面全部損壞，盤車裝置殼體斷裂，盤車馬達掉落地面。
4、解體檢查情況：
發現中壓主汽門自動關閉器滑閥下部節流旋塞 脫出16毫米；高壓缸軸封套圈有逆轉現象；高、中壓轉子聯軸器螺栓雖未斷開，但都嚴重損壞。
為了查清汽輪機飛車事故的原因，機械工業部和水利電力部委托中國機械工程學會、中國電機工程學會、中國電工技術學會組織二十位專家教授組成事故診斷專家組，歷時半年進行機組事故診斷，但對造成機組損壞的直接原因卻是眾說紛紜，莫衷一是。
一部分專家認為，超速是造成機組嚴重損壞的直接原因。對事故過程分析如下：
1、21時30分左右，機組在未投自動電壓調整器且運行人員未調整勵磁的情況下，有功負荷由130 MW升到170 MW，由于功率因數遠大于0.96，引起機組失步，導致發電機低勵失步保護動作，經2秒鐘時限跳255開關，有功負荷從170 MW甩至66 MW左右。本應按整定值255開關跳閘后0.5秒跳202開關，由于保護接線錯誤，202不能跳閘，但經10~15秒（模擬時間）202開關跳閘，這是這次事故的導火線，但與機組嚴重損壞沒有直接關系。
3、由于機組超速，首先使高中壓轉子接長軸和低壓轉子接長軸的法蘭螺栓斷裂（有兩個螺栓飛出，至今尚未找到）。當高中壓轉子與低壓轉子斷開后，中間再熱器的剩余能量使高中壓轉子繼續升速到4380轉/分以上，使葉片甩出、動靜部分摩擦、軸承損壞、噴油著火，當26級葉片全部甩出后形成緊急剎車。超速是機組嚴重損壞的直接原因。
4、從中壓轉子與接長軸的聯軸器螺栓主體斷口分析，斷面形貌表現為疲勞斷口，先有疲勞裂紋，最后受到重大沖擊而全部斷裂。疲勞紋起源于螺紋根部退刀槽處，該處加工圓角小于設計要求，應力集中易于形成疲勞源。從已有疲勞裂紋的螺栓殘骸先擼扣后沿疲勞裂紋斷裂的情況看，螺栓疲勞裂紋已成隱患，但不是釀成這次嚴重超速破壞事故的主要原因。
另一部分專家認為，油膜振蕩或軸系失穩是造成機組嚴重損壞的直接原因。對事故過程模擬如下：
1、由于存在不利運行工況和機組軸系扭振，該機在事故以前，已經在螺栓退刀槽應力集中較大處，因受較長期的交變應力作用而產生了疲勞裂紋。
廠長于洪基關于事故初步診斷報告的批示
究竟是超速引起機組振動？還是振動造成機組超速？這個問題在今天看來通過事故順序記錄儀并不難分析，但在當時的技術條件下，就像回答“先有雞還是先有蛋”一樣困難。
當年的國產200MW汽輪機在安全監測和故障診斷裝備方面完全就是一臺“裸機”，不但軸承振動、鑒相、軸向位移、脹差等重要參數沒有自動記錄，就是汽輪機的轉速也沒有自動記錄，事故分析可依據的現場資料只有一段主蒸汽壓力和溫度記錄曲線及運行人員就地觀察到的汽輪機轉速4380轉/分，事故的過程又極其短暫，只有40秒左右。故障診斷只能依據這些極其有限的現場資料和設備損壞情況進行分析推斷。
國產200MW汽輪機是在消化吸收前蘇聯50MW機組技術的基礎上發展起來的，由于缺乏末級長葉片的設計制造經驗，就用三個50MW機組的汽缸組成200MW機組的低壓缸，形成了三缸三排汽的結構。這種結構的汽輪機軸系又細又長，穩定性很差，中、低壓缸之間的接長軸更是軸系的薄弱環節，早期的多臺200MW機組曾發生過油膜振蕩。
發電總廠關于開展反事故斗爭的文件
一九八八年二月十二日，秦嶺發電廠五號機組在進行危急保安器提升轉速試驗時，發生了軸系斷裂重大事故，6處聯軸器螺栓、5處軸體發生斷裂，軸系斷為13段。
國家事故調查組經過七個月的調查分析，認為這次事故是由油膜失穩開始的突發性、綜合性強烈振動造成的軸系嚴重破壞。該機組的軸系穩定性裕度偏低和機組轉速飛升到3500轉/分~3600轉/分是釀成這次事故的主要起因。
這兩起事故發生后，水電部和機械部聯合制定了防止國產200MW汽輪機超速和軸系斷裂的反事故措施，包括更換聯軸器螺栓材質、更換發電機前后軸承為橢圓瓦、更換調速器滑閥和超速試驗滑閥套筒、提升轉速試驗時將主蒸汽壓力降低到7MPa、正常停機時必須先打閘后解列等，并從國外引進了飛利浦公司RMS700型汽輪機安全監測保護系統，特別有遠見的是給機組配置了黑匣子——事故順序記錄儀。