北津水電站機組軸瓦磨損事故原因分析及改進措施

賴建標

（緊水灘水電廠，浙江 麗水 323000）

1 事故經過及設備損壞情況

2011年7月20日，1、2號機組滿負荷運行，1、2號主變并列運行，110kV母線運行，北津162線運行，廠用電、壩用電正常運行方式，輔助設備正常運行。00：01發現2號機LCU與上微機連接狀態故障，運行當值班長經數次復歸處理無效后，派值班員現地檢查2號機LCU及主、輔機，發現運行正常并在1：00-1：20、2：00-2：40現地檢查無異常，填寫缺陷通知單，交待請白班通知維護人員處理。3：55中控室層聞到一股焦味，現場檢查發現：燈泡頭豎井口有煙霧狀冒出；1、2號軸承潤滑油泵、1、2號二次冷卻水泵、1～6號軸流風機、1、2號壓油泵退出運行；LCU畫面不能進入，其CPU指示燈全滅，電源模塊RUN指示燈滅；勵磁調節柜顯示有功24.6MW、無功2.3MVar、勵磁電流685A、機端電壓10.0KV；測溫制動屏正推測點表一溫度為101℃（報警：60℃，事故：70℃）、正推測點表二溫度為105℃，反推測點表一溫度為101℃（報警：60℃，事故：70℃）、反推測點表二溫度為106℃，水導溫度為69℃（報警：60℃，事故：70℃），發導溫度為H-R（正常運行巡檢儀顯示在57.6℃以內，報警：60℃，事故：70℃），空冷器測點表一溫度為99℃、空冷器測點表二溫度為98℃（報警：60℃，事故：70℃）。均衡水箱有油水混合液溢出；調速器壓油槽壓力為4.0-4.5MPa，壓油槽油位計無指示。運行人員立即按下2號機緊急停機事故按鈕落重錘停機，與系統解列。停機后經現場對2號機組主要機械部分進行分解，如：組合軸承、正推的鏡板和瓦進行分解。發現組合軸承正推的鏡板和組合軸承正推瓦有嚴重磨損現象。

2 事故發生及擴大原因分析

2.1 2號機PLC畫面不能進入，CPU指示燈全滅（CPU264沒有燈亮，正常時EOK燈亮，LAN燈閃爍，網絡通信正常，PSPORT燈閃爍，與觸摸屏通信正常），電源模塊只有PWD燈亮（正常時，PWD燈亮，OK燈亮，RUN燈亮），上述情況說明CPU已死機，PLC不能控制現場設備。

2.2 由于2號機PLC死機，微機輸出接點斷開，使2號機組的油泵、水泵、風機等輔機設備停止運行，造成2號機運行時軸承潤滑油中斷燒瓦、冷卻系統中斷引起發電機溫度過高，且不能正常報警及事故出口，是造成本次設備事故的直接原因。（由于廠房操作層環境溫度過高及PLC軟件等原因，引起2號機PLC死機。）

2.3 運行人員對監控系統上位機與下位機通訊中斷后果的嚴重性估計不足，設備缺陷不及時通知檢修處理，長時間失去對下位機的監視后不能及時發現PLC死機，是本次事故擴大的主要原因。2：40后2號機完全失去遠方和現場監視，是本次事故擴大的又一主要原因。

2.4 設備巡視、監盤、抄表不及時、不到位，失去發現2號機PLC死機的機會，也是本次事故擴大原因之一。

總之，造成事故原因主要是機組長時間運行，當時外部溫度較高，造成計算機監控系統2號機組下位機死機，運行當值人員素質較差，未實時現地監盤，造成機組軸承斷油后，導致機組燒瓦的重大設備事故。

3 擴大事故暴露的問題

3.1 運行人員專業技術水平較差，對監控系統設備不夠熟悉，造成對上、下位機通訊中斷的嚴重后果估計不足；對存在的故障不重視，反映出工作責任心不強。

3.2 對認真執行運行管理制度缺乏嚴肅性，從運行值班長到運行值班員對設備缺陷不能進行危險點的辨識、分析和預控，設備缺陷管理流于形式，在夜間發生設備故障時，冒險將設備帶病運行。

3.3 設備維護管理欠缺，部分專業維護人員長期缺崗嚴重，沒有系統性地對設備進行評價和維護，設備管理、缺陷管理等方面管理不力，設備故障得不到及時處理，重復故障沒有分析透徹和應對措施，造成設備帶病運行。

3.4 運維管理不力，崗位責任制落實不到位。運行管理、崗位培訓等方面管理不力；在監控系統上、下位機通訊中斷之前發生過幾次，僅做簡單處理，未進行深入分析原因及后果，未提出處理方案、注意事項和防范措施，造成沒有及時制止本次事故的擴大。對監控系統熟悉程度、運行規程的理解深度、甚至溫度巡測儀的使用等諸多方面問題，說明崗位培訓的深度、力度還不到位，難以保證電站安全可靠運行。

3.5 監控系統在設計中存在嚴重的設計缺陷，技術冷卻水泵、潤滑油泵、軸流風機控制回路未設外圍自保持回路，監控系統下位機死機，引起技術冷卻水泵、潤滑油泵、軸流風機啟動接點返回造成停運，進而造成機組運行過程中各軸瓦干磨后溫度升高燒瓦事故的發生。

4 改進措施及對策

4.1 加強對電站運行設備的維護管理工作，發現設備缺陷及時通知、消缺，實行設備缺陷的閉環管理，使設備處于良好的狀態，確保水電站安全、穩定和可靠運行。

附圖：異動后1號機1號供水泵電動機控制回路

4.2 針對廠房操作層環境溫度過高，PLC散熱問題，臨時采取現場配置落地工業風扇進行散熱，降低工控機環境溫度，保證工控機正常運行。經常檢查工控機的風扇，及時更換損壞的風扇。定期清除工控機內部灰塵，保持良好通風。并加強現場設備的巡查，防止監控系統由于溫度過高，造成設備故障。

4.3 針對監控系統設計中存在的嚴重設計缺陷，對機組PLC散熱及潤滑油泵、技術冷卻水泵、軸流風機控制回路增加自保持回路（見附圖），即使在機組PLC死機、微機輸出接點斷開時各輔機啟動后也不會中斷運行，以防類似事故再次發生，確保發電機組的安全運行。

4.4 聯系監控廠家進一步查找2號機PLC死機原因，完善PLC控制程序，完善相應的報警程序，特別是機組下位機死機時，會彈出相應醒目的報警窗口，并進行語音提示，提醒運行人員立即處理，防止監盤人員一時疏忽錯過報警信息，釀成重大事故。

4.5 落實安全責任制，部門領導和管理人員要高度重視運行、設備維護等工作計劃，做到工作安排合理、準備工作充分，安全措施到位，預防措施有效。合理安排好運行維護人員的值班工作，嚴格執行領導干部到崗到位制度。

4.6 加強運行值班人員的勞動紀律教育。運行值班人員必須按時到崗、定時檢查，對設備的運行狀況、運行參數要做到心中有數。

[1]王瑞蓮，胡志華，靳偉鋒.皂市水電站機組異常振動的模糊評價法(FCE)故障診斷[J].水力發電，2011-12-12.

[2]董芳，徐城，郭鐵橋.峽口水電站機組在試運行中出現轉子繞組故障問題的探討和分析，2008-08-28.