蒲石河電站2號機制動風(fēng)閘未退出致工況轉(zhuǎn)換失敗實例

陶迎新，叢文博（遼寧蒲石河抽水蓄能有限公司，遼寧 丹東 118216）

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蒲石河電站2號機制動風(fēng)閘未退出致工況轉(zhuǎn)換失敗實例

陶迎新，叢文博
（遼寧蒲石河抽水蓄能有限公司，遼寧 丹東 118216）

摘要：遼寧蒲石河抽水蓄能電站2號機組機械制動裝置8號風(fēng)閘在落下后異常升起5 mm，致使該風(fēng)閘退出位置開關(guān)接點虛接，輸出信號不穩(wěn)定，導(dǎo)致機械制動退出信號丟失，機組啟動同期裝置單步條件不滿足，流程超時退出。

關(guān)鍵詞：發(fā)電機；機械制動；退出；失敗

1概述

遼寧蒲石河抽水蓄能電站位于遼寧省寬甸滿族自治縣境內(nèi)，距丹東市約60 km，為東北地區(qū)第一座大型純抽水蓄能電站，總裝機容量1 200 MW（4× 300 MW），2012年9月4臺機組全部投產(chǎn)發(fā)電，在東北電網(wǎng)中擔(dān)任調(diào)峰、填谷、調(diào)頻和事故備用。機組風(fēng)閘主要用于停機制動，每臺機有8個風(fēng)閘，風(fēng)閘氣壓為0.8 MPa，制動器活塞直徑280 mm。

2故障現(xiàn)象

2015年06月24日13：06：56，值守人員接網(wǎng)調(diào)令：2號機發(fā)電工況啟動，值守人員上位機開出2號機發(fā)電啟動命令，機組流程執(zhí)行至“同期裝置單步啟動條件是否滿足”判定時，簡報出現(xiàn)“同期裝置單步啟動條件不滿足，流程退出”報警，機組保持旋轉(zhuǎn)備用態(tài)運行，之后值守人員再次啟動發(fā)電流程，該判據(jù)仍然不滿足，簡報再次出現(xiàn)“同期裝置單步啟動條件不滿足，流程退出”報警，機組保持旋轉(zhuǎn)備用態(tài)后，值守人員執(zhí)行正常停機流程，13：22：19，2號機組停機操作成功。具體簡報信息如下：

13：06：56，接網(wǎng)調(diào)令：2號機發(fā)電工況啟動；

13：06：56，2號機發(fā)電啟動（上位機啟動）；

13：08：54，2號機同期裝置啟動轉(zhuǎn)速＞95%動作；

13：08：54，2號機制動風(fēng)閘落下復(fù)歸；

13：09：07，啟動同期單步條件不滿足，流程退出；

13：09：07，2號機旋轉(zhuǎn)備用態(tài)動作；

13：14：49，2號機停機操作（上位機啟動）；

13：22：19，2號機組停機操作成功；

3原因分析

5月6日，應(yīng)東北網(wǎng)調(diào)要求，蒲石河電廠投入AGC功能。

2號機組停穩(wěn)后，值守人員對流程簡報記錄進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)在“2號機同期裝置啟動轉(zhuǎn)速＞95%動作”同時出現(xiàn)“2號機制動風(fēng)閘落下復(fù)歸”，而該“2號機制動風(fēng)閘落下”是“同期裝置啟動條件是否滿足”的一項判定依據(jù)，該條件不滿足導(dǎo)致機組流程超時退出，機組保持旋轉(zhuǎn)備用態(tài)運行。運維人員進(jìn)廠后，對機組簡報及流程信息進(jìn)行了復(fù)查，確認(rèn)為“2號機制動風(fēng)閘落下”信號丟失導(dǎo)致機組啟動同期條件不滿足，流程超時退出。邏輯如圖1所示。

圖1同期裝置啟動條件圖

4處理過程

缺陷發(fā)生后，運維人員立即到現(xiàn)場對2號機機械制動裝置位置開關(guān)信號電纜及端子排進(jìn)行檢查，信號電纜本體正常，接線端子緊固，未見松動，對1～8號機械制動位置開關(guān)進(jìn)行逐個測試檢查，信號全部反饋正常。最后現(xiàn)場手動投退機械制動數(shù)次，運維人員發(fā)現(xiàn)2號機8個機械制動氣缸中的8號氣缸在落下后出現(xiàn)異常升起情況，多次投退測得8號氣缸最大升起5 mm，此時對8號氣缸上的位置開關(guān)進(jìn)

運維人員多次投退機械制動測得8號氣缸最大升起位移5 mm，該位移不影響機組的正常運行與機械制動的正常投入使用，因此，運維人員對8號氣缸機械制動位置開關(guān)拐臂及氣缸連桿進(jìn)行了調(diào)整，確保氣缸異常升起最大位移時，機械制動位置開關(guān)可以可靠動作，正確反饋位置信號，同時結(jié)合機組預(yù)啟動條件中對機械制動位置的判定，如果機組機械制動不在退出位置，機組不允許任何工況的開機啟動，用以保證機組的正常啟停及運行，8號氣缸的異常升起情況待機組檢修時進(jìn)行處理。

經(jīng)分析可以引起缸體上升的原因有4點：①風(fēng)閘投入腔供氣管路電磁閥漏氣；②退出腔排氣孔堵塞，氣體無法完全排出；③頂轉(zhuǎn)子油腔及管路內(nèi)有殘留的油和氣；④蝶形彈簧將風(fēng)閘制動器從動塊彈起。

風(fēng)閘結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2風(fēng)閘結(jié)構(gòu)圖

6月26日，2號機組定檢，運維人員結(jié)合可能引起缸體上升的4條原因?qū)?號機組機械制動裝置8號風(fēng)閘進(jìn)行如下處理：

（1）風(fēng)閘投入腔供氣管路電磁閥漏氣：運維人員首先檢查其他風(fēng)閘投退均無異常，唯有8號風(fēng)閘存在反彈問題，經(jīng)過2h后再觀察，8號風(fēng)閘反彈量維持在5 mm，其他風(fēng)閘仍無異常。其次，運維人員拆除投入腔供氣管路電磁閥出口接頭，未發(fā)現(xiàn)電磁閥有漏氣現(xiàn)象。因此，風(fēng)閘投入腔供氣管路電磁閥漏氣原因可以排除。

（2）退出腔排氣孔堵塞，氣體無法完全排出：運維人員將8號風(fēng)閘本體退出腔排氣孔接頭拆下檢查，未發(fā)現(xiàn)有異物堵塞，同時也對風(fēng)閘本體投入腔制動孔及頂轉(zhuǎn)子油管路頂起孔進(jìn)行了檢查，均未發(fā)現(xiàn)異物，此原因可以排除。另外，運維人員將風(fēng)閘本體投入腔制動孔打開，使退出腔帶壓，檢查制動孔無漏氣現(xiàn)象；將風(fēng)閘本體退出腔排氣孔打開，使投入腔帶壓，檢查制動孔無漏氣現(xiàn)象；將風(fēng)閘本體退出腔排氣孔打開，使投入腔帶壓，檢查排氣孔無漏氣現(xiàn)象。說明活塞與缸體間密封良好。

（3）頂轉(zhuǎn)子油腔及管路內(nèi)有殘留的油和氣：運維人員開啟2號機頂轉(zhuǎn)子裝置排油隔離閥，將管路中油和氣排凈后，再進(jìn)行投退試驗，發(fā)現(xiàn)8號風(fēng)閘恢復(fù)正常，即投退到位（全行程為15 mm），風(fēng)閘完全落下后無反彈現(xiàn)象。后又經(jīng)過10次完整的手動投退試驗，8號風(fēng)閘均正常，其他風(fēng)閘無異常。

（4）蝶形彈簧將風(fēng)閘制動器從動塊彈起：蝶形彈簧安裝于從動塊與制動活塞之間，起到降低制動停機時沖擊力過大現(xiàn)象，保護(hù)制動器。因此，若蝶形彈簧反彈力過大，在制動器退出腔排氣后會把從動塊向上頂起。參照第3條實驗結(jié)果，在頂轉(zhuǎn)子裝置管路油和氣排凈后，風(fēng)閘反彈現(xiàn)象消失，此原因可以排除。

至此，可以判斷引起風(fēng)閘反彈的原因為頂轉(zhuǎn)子油管路中有殘留的油和氣。蒲石河公司頂轉(zhuǎn)子油管路彎頭較多，油每經(jīng)過一個彎頭阻力就增加10%，且在每次手動投退風(fēng)閘試驗中發(fā)現(xiàn)，8號風(fēng)閘較其他風(fēng)閘最先投入、最先落下，說明8號制動器活塞與缸體間阻力最小。當(dāng)風(fēng)閘落下上腔帶壓后，活塞對油和氣進(jìn)行壓縮，當(dāng)上腔排氣后，油對活塞有向上的推力，使8號風(fēng)閘反彈5 mm后趨于平衡。當(dāng)把頂轉(zhuǎn)子管路中油和氣全部排掉后，此現(xiàn)象徹底消失。

5暴露問題

（1）機組檢修頂轉(zhuǎn)子后，油管路中排油排氣不徹底；

（2）風(fēng)閘行程無測量臺賬，未能及時監(jiān)測到風(fēng)閘異常情況。

6防范措施

（1）對1號、3號、4號機組風(fēng)閘進(jìn)行全面檢查，并對頂轉(zhuǎn)子油管路進(jìn)行徹底排油；

（2）每月定檢對風(fēng)閘行程進(jìn)行測量，并建立臺賬；

（3）與廠家溝通，進(jìn)行風(fēng)閘內(nèi)部結(jié)構(gòu)培訓(xùn)，采購備品備件。

中圖分類號：TV738

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1672-5387（2016）06-0055-02

DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2016.06.019

收稿日期：2016-02-24

作者簡介：陶迎新（1982-），男，工程師，從事水機專業(yè)管理工作。行信號測試，發(fā)現(xiàn)該信號接點時通時斷，測量電阻在2.5～110 Ω間抖動，對其他氣缸進(jìn)行位置開關(guān)測試，信號均反饋正常，接點電阻在2.5～3 Ω之間，據(jù)以上結(jié)果判定為8號氣缸在落下后的異常升起，致使該氣缸位置開關(guān)接點虛接，輸出信號不穩(wěn)定，導(dǎo)致機械制動退出信號丟失，機組啟動同期裝置單步條件不滿足，流程超時退出。