蒲石河電站2號(hào)機(jī)制動(dòng)風(fēng)閘未退出致工況轉(zhuǎn)換失敗實(shí)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(hào)機(jī)制動(dòng)風(fēng)閘未退出致工況轉(zhuǎn)換失敗實(shí)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(hào)機(jī)組機(jī)械制動(dòng)裝置8號(hào)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(diǎn)虛接，輸出信號(hào)不穩(wěn)定，導(dǎo)致機(jī)械制動(dòng)退出信號(hào)丟失，機(jī)組啟動(dòng)同期裝置單步條件不滿足，流程超時(shí)退出。

關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī)；機(jī)械制動(dòng)；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(jī)容量1 200 MW（4× 300 MW），2012年9月4臺(tái)機(jī)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(jī)組風(fēng)閘主要用于停機(jī)制動(dòng)，每臺(tái)機(jī)有8個(gè)風(fēng)閘，風(fēng)閘氣壓為0.8 MPa，制動(dòng)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(hào)機(jī)發(fā)電工況啟動(dòng)，值守人員上位機(jī)開出2號(hào)機(jī)發(fā)電啟動(dòng)命令，機(jī)組流程執(zhí)行至“同期裝置單步啟動(dòng)條件是否滿足”判定時(shí)，簡報(bào)出現(xiàn)“同期裝置單步啟動(dòng)條件不滿足，流程退出”報(bào)警，機(jī)組保持旋轉(zhuǎn)備用態(tài)運(yùn)行，之后值守人員再次啟動(dòng)發(fā)電流程，該判據(jù)仍然不滿足，簡報(bào)再次出現(xiàn)“同期裝置單步啟動(dòng)條件不滿足，流程退出”報(bào)警，機(jī)組保持旋轉(zhuǎn)備用態(tài)后，值守人員執(zhí)行正常停機(jī)流程，13：22：19，2號(hào)機(jī)組停機(jī)操作成功。具體簡報(bào)信息如下：

13：06：56，接網(wǎng)調(diào)令：2號(hào)機(jī)發(fā)電工況啟動(dòng)；

13：06：56，2號(hào)機(jī)發(fā)電啟動(dòng)（上位機(jī)啟動(dòng)）；

13：08：54，2號(hào)機(jī)同期裝置啟動(dòng)轉(zhuǎn)速＞95%動(dòng)作；

13：08：54，2號(hào)機(jī)制動(dòng)風(fēng)閘落下復(fù)歸；

13：09：07，啟動(dòng)同期單步條件不滿足，流程退出；

13：09：07，2號(hào)機(jī)旋轉(zhuǎn)備用態(tài)動(dòng)作；

13：14：49，2號(hào)機(jī)停機(jī)操作（上位機(jī)啟動(dòng)）；

13：22：19，2號(hào)機(jī)組停機(jī)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(hào)機(jī)組停穩(wěn)后，值守人員對流程簡報(bào)記錄進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)在“2號(hào)機(jī)同期裝置啟動(dòng)轉(zhuǎn)速＞95%動(dòng)作”同時(shí)出現(xiàn)“2號(hào)機(jī)制動(dòng)風(fēng)閘落下復(fù)歸”，而該“2號(hào)機(jī)制動(dòng)風(fēng)閘落下”是“同期裝置啟動(dòng)條件是否滿足”的一項(xiàng)判定依據(jù)，該條件不滿足導(dǎo)致機(jī)組流程超時(shí)退出，機(jī)組保持旋轉(zhuǎn)備用態(tài)運(yùn)行。運(yùn)維人員進(jìn)廠后，對機(jī)組簡報(bào)及流程信息進(jìn)行了復(fù)查，確認(rèn)為“2號(hào)機(jī)制動(dòng)風(fēng)閘落下”信號(hào)丟失導(dǎo)致機(jī)組啟動(dòng)同期條件不滿足，流程超時(shí)退出。邏輯如圖1所示。

圖1同期裝置啟動(dòng)條件圖

4處理過程

缺陷發(fā)生后，運(yùn)維人員立即到現(xiàn)場對2號(hào)機(jī)機(jī)械制動(dòng)裝置位置開關(guān)信號(hào)電纜及端子排進(jìn)行檢查，信號(hào)電纜本體正常，接線端子緊固，未見松動(dòng)，對1～8號(hào)機(jī)械制動(dòng)位置開關(guān)進(jìn)行逐個(gè)測試檢查，信號(hào)全部反饋正常。最后現(xiàn)場手動(dòng)投退機(jī)械制動(dòng)數(shù)次，運(yùn)維人員發(fā)現(xiàn)2號(hào)機(jī)8個(gè)機(jī)械制動(dòng)氣缸中的8號(hào)氣缸在落下后出現(xiàn)異常升起情況，多次投退測得8號(hào)氣缸最大升起5 mm，此時(shí)對8號(hào)氣缸上的位置開關(guān)進(jìn)

運(yùn)維人員多次投退機(jī)械制動(dòng)測得8號(hào)氣缸最大升起位移5 mm，該位移不影響機(jī)組的正常運(yùn)行與機(jī)械制動(dòng)的正常投入使用，因此，運(yùn)維人員對8號(hào)氣缸機(jī)械制動(dòng)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(shí)，機(jī)械制動(dòng)位置開關(guān)可以可靠動(dòng)作，正確反饋位置信號(hào)，同時(shí)結(jié)合機(jī)組預(yù)啟動(dòng)條件中對機(jī)械制動(dòng)位置的判定，如果機(jī)組機(jī)械制動(dòng)不在退出位置，機(jī)組不允許任何工況的開機(jī)啟動(dòng)，用以保證機(jī)組的正常啟停及運(yùn)行，8號(hào)氣缸的異常升起情況待機(jī)組檢修時(shí)進(jìn)行處理。

經(jīng)分析可以引起缸體上升的原因有4點(diǎn)：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(dòng)器從動(dòng)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(hào)機(jī)組定檢，運(yùn)維人員結(jié)合可能引起缸體上升的4條原因?qū)?號(hào)機(jī)組機(jī)械制動(dòng)裝置8號(hào)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(yùn)維人員首先檢查其他風(fēng)閘投退均無異常，唯有8號(hào)風(fēng)閘存在反彈問題，經(jīng)過2h后再觀察，8號(hào)風(fēng)閘反彈量維持在5 mm，其他風(fēng)閘仍無異常。其次，運(yùn)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(yùn)維人員將8號(hào)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(shí)也對風(fēng)閘本體投入腔制動(dòng)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(yùn)維人員將風(fēng)閘本體投入腔制動(dòng)孔打開，使退出腔帶壓，檢查制動(dòng)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(dòng)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(yùn)維人員開啟2號(hào)機(jī)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(yàn)，發(fā)現(xiàn)8號(hào)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(dòng)投退試驗(yàn)，8號(hào)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(dòng)器從動(dòng)塊彈起：蝶形彈簧安裝于從動(dòng)塊與制動(dòng)活塞之間，起到降低制動(dòng)停機(jī)時(shí)沖擊力過大現(xiàn)象，保護(hù)制動(dòng)器。因此，若蝶形彈簧反彈力過大，在制動(dòng)器退出腔排氣后會(huì)把從動(dòng)塊向上頂起。參照第3條實(shí)驗(yàn)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?yàn)轫斵D(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(gè)彎頭阻力就增加10%，且在每次手動(dòng)投退風(fēng)閘試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，8號(hào)風(fēng)閘較其他風(fēng)閘最先投入、最先落下，說明8號(hào)制動(dòng)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(hào)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(jī)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(tái)賬，未能及時(shí)監(jiān)測到風(fēng)閘異常情況。

6防范措施

（1）對1號(hào)、3號(hào)、4號(hào)機(jī)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(tái)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(hào)：TV738

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：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(jī)專業(yè)管理工作。行信號(hào)測試，發(fā)現(xiàn)該信號(hào)接點(diǎn)時(shí)通時(shí)斷，測量電阻在2.5～110 Ω間抖動(dòng)，對其他氣缸進(jìn)行位置開關(guān)測試，信號(hào)均反饋正常，接點(diǎn)電阻在2.5～3 Ω之間，據(jù)以上結(jié)果判定為8號(hào)氣缸在落下后的異常升起，致使該氣缸位置開關(guān)接點(diǎn)虛接，輸出信號(hào)不穩(wěn)定，導(dǎo)致機(jī)械制動(dòng)退出信號(hào)丟失，機(jī)組啟動(dòng)同期裝置單步條件不滿足，流程超時(shí)退出。