一起水電機組緊急事故停機的分析及處理

陳豪杰

(浙江華電烏溪江水力發電廠，浙江 衢州　324000)

?

一起水電機組緊急事故停機的分析及處理

陳豪杰

(浙江華電烏溪江水力發電廠，浙江 衢州324000)

闡述了一起水電機組緊急事故造成停機的處理過程，并進行了全面分析，得出事故原因為機組可編程邏輯控制器(PLC)程序設置不合理，實施了修改PLC程序、完善數據庫等一系列針對性改進措施，防止同類事故的發生，確保機組安全、可靠運行。

水電機組；剪斷銷；可編程邏輯控制器；事故停機

0　引言

某水電站是一座低水頭河床徑流式電站，常態砼閘形式，水庫基本無調節能力，調節水位1.0 m。電站廠房安裝單機容量為25 MW的GZB-WP-560型燈泡貫流式水輪發電機組2臺，總裝機容量為50 MW。

1　事故經過

2016-04-12 T 14：26：19，#1機組并網發電帶負荷時，計算機監控系統上位機報警窗口推出“#1機組剪斷銷剪斷動作”信號，并啟動事故停機過程中剪斷銷剪斷的緊急事故流程，緊急停機電磁閥動作，機組斷路器開關跳閘，事故閘門關閉，機組緊急事故停機動作。

2　原因分析

2.1剪斷銷剪斷

剪斷銷作為導水機構的保護裝置，當導水機構關閉有異物卡住時，為保護傳動機構的零部件不受損壞，剪斷銷剪斷，并通過信號裝置發信。

事故信號發出后，檢修人員檢查未發現剪斷銷剪斷，而是在導水機構x軸位置有個剪斷銷信號器的連接導線斷裂，造成剪斷銷剪斷發信。

2.2事故過程動作

通過查看機組可編程邏輯控制器(PLC)程序，分析觸發事故動作的原因。機組PLC程序采用施耐德UNITRY PRO軟件編寫，緊急事故動作子程序如圖1所示。

圖1　機組緊急事故動作子程序

其中：JZ.JXSG_GC為機組機械事故過程，JZ.DQSG_GC為機組電氣事故過程；DI[147]為剪斷銷信號器動作；T#500MS為剪斷銷信號器動作延時0.5 s。

機組PLC程序中事故低油壓信號、軸瓦溫度過高信號、冷卻水中斷信號、機組轉速115%加調速器主配壓閥拒動等條件觸發機組機械事故停機信號，保護電氣事故(BCJ)信號觸發機組電氣事故停機信號。在上位機數據庫一覽表中，觸發緊急事故停機的時間段上只查詢到剪斷銷剪斷這一異常動作信號。

針對主機服務器是否存在丟信號的問題，由于觸發事故回路信號送至中斷量模塊，掃描周期為毫秒級，此前未發生過丟失信號的情況，現場檢查設備也未發現異常狀況，所以基本排除這種可能。

針對機械事故過程或電氣事故過程是否未復歸而是一直動作的問題，通過擴大查詢時間范圍進行檢驗。2016年4月4日，#1機組A級檢修后曾做過事故低油壓動作試驗，運行人員操作事故復歸按鈕時有流程正在執行，操作失敗，造成機械事故過程未復歸，記錄見表1。

3　暴露的問題

通過原因查找，可知主要問題為機組PLC程序不合理。開機準備條件中雖然規定機組應無事故，但對事故過程這個條件未進行閉鎖，造成事故過程動作時也能正常開機發電運行，事故過程這一變量不是虛擬量輸入點，報警窗口無法監視該點是否動作，同時也無光字牌提醒，造成事故過程這一變量是否動作只能由維護人員通過連接PLC程序才能確認[1-2]。

對于機組A級檢修過程中的動態試驗，運行人員對監控系統報出的異常信號沒有足夠重視，同時在恢復機組操作中對機組控制流程不熟悉，只有在停機完成后操作事故復歸按鈕才能復歸相關回路。

剪斷銷信號器連接導線斷裂，說明維護人員安裝布線欠合理，連接導線纏繞后未采用錫焊，導線容易在機組運行中發生磨損、松動和脫落。

4　改進措施及對策

鑒于本次事故停機的教訓，為避免此類事故的再次發生，提出以下改進措施及對策。

4.1修改PLC程序

機組PLC程序中增加事故過程信號(SG_GXH)，當緊急事故過程(JZ.JJSG_GC)、電氣事故過程(JZ.DQSG_GC)和機械事故過程任一動作時，SG_GXH置1，同時將該點上送給虛擬量輸入點(DUMMY.DI[41])。在開機準備(JZ.KJ_OK)中增加不在事故過程信號(NOT SG_GXH)，確保事故過程動作時無法正常開機。具體PLC程序修改部分如下。

IF JZ.JJSG_GC OR JZ.DQSG_GC OR JZ.JXSG_GC THEN

SG_GXH:=1:

END_IF:

DUMMY.DI[41]:=SG_GXH;

IF NOT SG_GXH AND DI[91] AND JZ.NO_SG AND JZ.TJT AND DI[3] AND DI [144] AND SOE[26] THEN

JZ.KJ_OK:=1;

ELSE

JZ.LJ_OK:=1;

END_IF;

4.2完善數據庫

將上位機數據庫中DUMMY.DI[41]定義為“機組事故過程”信號，測點分類為“故障”，該信號動作時可推光字牌窗口。

4.3加強運行培訓

通過培訓提高運行人員的綜合素質，通過監盤工作，實時掌控設備運行狀態，對出現的各種異常狀況認真總結和分析，從而保證機組的安全、穩定運行。

4.4提高檢修工藝

剪斷銷信號器安裝時需要根據現場環境的要求來確定布線路徑，盡量避免導線磨損、斷裂，減少導水機構動作對連接導線的損傷。

5　結束語

對#1機組事故停機過程進行詳細分析，確認了事故的原因，總結出在設備檢修、運行管理上暴露出的問題，并制訂了改進措施及對策，為機組的安全、穩定運行奠定了堅實基礎。

[1]孫有為.發電機組事故停機案例分析[J].電力安全技術,2011(2)：56-57.

[2]柳海波，陳啟萍.調功程序漏洞引起機組溜負荷的分析處理[J].水電站機電技術,2010，33(5)：32-33.

(本文責編：弋洋)

2016-05-05；

2016-05-26

TV 734.4

B

1674-1951(2016)06-0053-02

陳豪杰(1982—)，男，浙江衢州人，工程師，從事水電廠自動控制的設計、安裝、調試、檢修等方面的工作(E-mail:164096729@qq.com)。