桐柏電站發(fā)電機開關(guān)油泵報警分析及處理

許 威，余組良，尚夢迪

（1. 華東桐柏抽水蓄能發(fā)電有限責(zé)任公司，浙江 天臺317200；2. 華東勘測設(shè)計研究院，浙江 杭州310014）

1 前言

華東桐柏抽水蓄能發(fā)電有限責(zé)任公司坐落于浙江省天臺縣，調(diào)節(jié)型式為日調(diào)節(jié)純抽水蓄能電站，共安裝有4臺立軸單級混流可逆式水泵水輪機組，總裝機的容量為4×300 MW。機組主要有發(fā)電、抽水、發(fā)電調(diào)相、抽水調(diào)相等正常工況，還有背靠背啟動、線路充電等特殊運行工況。采用一臺機組一臺變壓器的組合單元接線方式，機組開關(guān)采用了SF6絕緣氣體型式的斷路器，用以正常機組同期并網(wǎng)。

2 事故現(xiàn)象

桐蒼線5419運行，桐巖線5420運行，500 kV分段5012開關(guān)在運行，1～4號主變壓器在運行，1號機組抽水調(diào)相開機，2～4號機組處于停機工況穩(wěn)態(tài)，廠用電情況為1號廠變供10 kVⅠ段，2號廠變供10 kVⅡ段。1號機組在抽水調(diào)相工況轉(zhuǎn)換到抽水工況時，發(fā)電機出口開關(guān)合閘后，上位機報“1號發(fā)動機開關(guān)油泵運行時間長報警”，現(xiàn)場檢查油泵運行時間長報警燈亮。

監(jiān)控報警記錄：

2019-3-20 00：30：01 1 號機抽水調(diào)相開機 發(fā)令；

2019-3-20 00：36：31 1 號機發(fā)電機出口開關(guān)位置 合上；

2019-3-20 00：38：33 1號機發(fā)電機出口開關(guān)泵運行時間長 報警。

3 原因分析及處理

桐柏機組開關(guān)的型號為瑞士ABB的HECPS 3，開關(guān)操作機構(gòu)的型式為液壓彈簧式。開關(guān)操作機構(gòu)由5個組件構(gòu)成：抑制組件、儲能組件、執(zhí)行組件、控制組件與監(jiān)控組件。液壓彈簧操作機構(gòu)的技術(shù)概念實現(xiàn)了線圈彈簧儲能與液壓操作兩者互相結(jié)合的小型集成控制與設(shè)計原理。圓盤彈簧裝置發(fā)出的力作用于三個能量儲存活塞。通過三個能量儲能活塞，將彈簧的彈性和機械能值的傳播轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏河偷捏w積和壓力，通過高壓儲罐與工作缸（高壓油柱）之間的液體壓力傳遞作為快速轉(zhuǎn)換開關(guān)從而進行閉合操作。此外，通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥的設(shè)定可以簡單地調(diào)整開關(guān)速度。操作機構(gòu)的控制和能量的傳遞是基于具有實際操作經(jīng)驗的液壓操作技術(shù)的結(jié)構(gòu)部件，如能量儲存活塞、活葉閥門、機械手和高壓油泵，以及集成液壓終端阻尼操作的活塞。斷路器的工作機構(gòu)采用一系列易于安裝和維護的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。液壓控制和操作功能集成到鋁密封模塊中。液壓彈簧運動機構(gòu)不使用任何液壓管道系統(tǒng)。在模塊設(shè)計中，所有模塊通過側(cè)法蘭相互連接。液壓彈簧操動機構(gòu)具備的優(yōu)勢有：緊湊的結(jié)構(gòu)、可靠性較高、免維護、磨損率比較低、內(nèi)在的液壓阻尼、不會受到溫度影響、模塊化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計增強，不用增加額外的外接管路、耗油量非常少，操作機構(gòu)的外殼也能夠提供所有的用油量即便在少量極端的故障情況下。

+AJ47-S1為儲能彈簧行程開關(guān)，其位置反映了油壓的大小，當(dāng)油壓低時繼電器K4動作，油泵動作打壓，當(dāng)壓力達到設(shè)定值，+AJ47-S1常閉接點斷開，K4失電，油泵停止。K5是延時繼電器，K4得電同時K5得電，在整定的延遲時間（110 s）內(nèi)，若+AJ47-S1常閉的接點未斷開，K5仍未失電，K5常閉的接點分開，K4失去電，油泵停止，防止油泵長時間運轉(zhuǎn)，同時會動作信號繼電器K63，上位機監(jiān)控報開關(guān)油泵運行時間長的報警信號。

所以，造成1號機發(fā)電機開關(guān)油泵運行時間長報警的原因就是開關(guān)油泵未在延時繼電器K5整定時間內(nèi)建壓。原因有以下5種：

（1）油泵竄油或漏油，無法建壓。

（2）K5延時繼電器誤動，未建壓即發(fā)超時停泵。

（3）K4不能動作，油泵未運行。

（4）+AJ47-S1行程開關(guān)故障，造成K4、K5長時間得電。

（5）油泵電機故障，不能滿足打壓要求。

針對以上5種情況，逐步排除判斷原因：

原因排查一：現(xiàn)場檢查1號機開關(guān)操作機構(gòu)油泵，未發(fā)現(xiàn)有竄油、漏油情況。

原因排查二：現(xiàn)場復(fù)歸K5繼電器，油泵控制回路重新動作，此時檢查K4動作，油泵動作，K5未在整定時間內(nèi)動作，可以確認(rèn)繼電器K4正常，油泵或延時繼電器K5故障。

原因排查三：現(xiàn)場檢查開關(guān)彈簧行程，可以確定+AJ47-S1行程開關(guān)正常。

原因排查四：現(xiàn)場檢查油泵儲能電機碳刷長度15 mm，大于11 mm的技術(shù)要求，滑環(huán)有輕微燒灼痕跡，且存在位置變形情況，測量電機的直流電阻值為1.3 kΩ，絕緣電阻值為8 MΩ。油泵電機絕緣下降不能正常運行。更換新的油泵儲能電機后，測量其直流電阻值為1 Ω，絕緣電阻值為1.3 GΩ，儲能時間為89 s，彈簧儲能正常。延時繼電器K5在整定時間內(nèi)動作，排除K5故障，確認(rèn)故障點為油泵儲能電機。

經(jīng)運維人員檢查，最終確認(rèn)原因為油泵儲能電機因絕緣下降導(dǎo)致儲能時間超時，更換了儲能電機后彈簧儲能正常，儲能時間為89 s，在繼電器K5規(guī)定整定的時間（110 s）內(nèi)，報警復(fù)歸。

4 結(jié)束語

機組開關(guān)作為發(fā)電電動機重要的同期點和500 kV系統(tǒng)電氣斷開點，對電站運行具有極其重要的作用。通過分析檢查，找到故障點并消除，保持設(shè)備健康性能狀態(tài)，確保電站機組安全健康穩(wěn)定的運行。