蓄能機(jī)組抽水啟動水環(huán)壓力不正常原因分析與處理

徐佳奇

（國網(wǎng)新源控股有限公司潘家口蓄能電廠，河北 唐山 064300）

1 引言

抽水蓄能電廠機(jī)組抽水啟動至水環(huán)壓力需打開376液壓閥進(jìn)行轉(zhuǎn)輪排氣，但某次機(jī)組抽水啟動流程進(jìn)行至“需打開轉(zhuǎn)輪排氣閥376”進(jìn)行排氣時(shí)，由于“轉(zhuǎn)輪排氣閥376”未能打開，機(jī)組造壓不成功，監(jiān)控未收到“水環(huán)壓力（Pshh967A）正?！钡姆答?，流程超時(shí)，系統(tǒng)啟動停機(jī)流程。

2 現(xiàn)象描述

2021年02月23日 12：01，網(wǎng)調(diào)令3臺機(jī)組抽水，帶-60 MW負(fù)荷抽水運(yùn)行。2021年02月23日12：09，4號機(jī)組抽水啟動成功。2021年02月23日12：16，2號機(jī)組轉(zhuǎn)速142.8 r/min抽水啟動過程中，流程進(jìn)行至“需打開轉(zhuǎn)輪排氣閥376”進(jìn)行排氣時(shí)，由于“轉(zhuǎn)輪排氣閥376”未能打開，監(jiān)控未收到“水環(huán)壓力（Pshh967 A）正常”的反饋，流程超時(shí)后監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)出“2號機(jī)組水環(huán)壓力低轉(zhuǎn)停機(jī)”機(jī)組抽水轉(zhuǎn)換工況失敗。

監(jiān)控系統(tǒng)記錄液壓閥376和716電磁閥動作信號時(shí)間如下：

2021-02-23 12：16：15：14.165，2 號 機(jī) 組 142.8 r/min抽水啟動；

2021-02-23 12：18：07：18.124，2 號 機(jī) 組 開 出716打開指令；

2021-02-23 12：18：14：16.253，2 號機(jī)組 376 閥未打開，轉(zhuǎn)停機(jī)流程。

3 故障排查

3.1 故障現(xiàn)象分析

檢查中控室簡報(bào)信息，監(jiān)控系統(tǒng)顯示，機(jī)組在抽水啟動流程中，流程進(jìn)行至“水環(huán)排水閥（374/714）關(guān)閉”，未收到“水環(huán)壓力（Pshh967A）正?！钡姆答仯瑢?dǎo)致未進(jìn)行下一步流程“轉(zhuǎn)輪排氣閥（376/716）關(guān)閉”。同時(shí)檢查水機(jī)自動控制盤報(bào)警流程圖，顯示PLC已下達(dá)“716打開指令”；未收到“376打開位置”反饋信號?，F(xiàn)地檢查轉(zhuǎn)輪排氣閥376在關(guān)閉位置，現(xiàn)地手動傳動轉(zhuǎn)輪排氣閥376，繼電器動作正常，376仍未打開。分析轉(zhuǎn)輪排氣閥376未打開原因可能為：

（1）2號機(jī)組監(jiān)控未發(fā)出轉(zhuǎn)輪排氣閥376遠(yuǎn)方打開指令；

（2）716電磁閥或376液壓閥本體故障。

3.2 問題排查

（1）檢查監(jiān)控信息記錄，2021-02-23 12：18：07：18.124，2號機(jī)組開出716打開指令。

（2）監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出打開轉(zhuǎn)輪排氣閥376前控制閥716控制信號需經(jīng)過水機(jī)自動控制盤2PTMB閉鎖邏輯判斷后，開出716動作，查看水機(jī)自動控制盤2PTMB報(bào)警信息，記錄顯示716分閘動作超時(shí)，流程退出，說明水機(jī)自動控制盤2PTMB已收到監(jiān)控信息，且經(jīng)過現(xiàn)場試驗(yàn)，確定控制716電磁閥和376液壓閥的繼電器正常。

（3）現(xiàn)地檢查376液壓閥本體無故障。

（4）現(xiàn)地檢查手動傳動716電磁閥，測量電磁閥動作電壓穩(wěn)定在220 V，未見異常，控制回路檢查正常。檢查716電磁閥動作時(shí)間在2~3 min內(nèi)，且電磁閥線圈溫度無明顯變化。

（5）現(xiàn)地測量716電磁閥線圈電阻，線圈電阻為無窮大，同近期定檢時(shí)電磁閥校驗(yàn)記錄比較，判斷本次事故為線圈損壞所致。

表1 定檢校驗(yàn)記錄

4 事故原因分析及處理

電磁閥線圈電阻測量值為無限大，與以前測量值進(jìn)行對比后，確定716電磁閥線圈已壞，經(jīng)過現(xiàn)場解體檢查發(fā)現(xiàn)電磁閥線圈已燒毀，導(dǎo)致轉(zhuǎn)輪排氣閥376前控制電磁閥716無法正常動作。由此判斷事故原因?yàn)檗D(zhuǎn)輪排氣閥376前控制電磁閥716線圈燒毀。經(jīng)檢查并結(jié)合運(yùn)行電壓、動作次數(shù)綜合分析，電磁閥線圈燒損原因?yàn)閭€別質(zhì)量問題。

圖1 損壞的線圈

圖2 燒黑的線圈扣蓋

確定事故原因后現(xiàn)場on-call人員對716電磁閥進(jìn)行拆解處理，將716電磁閥線圈拆下；更換檢測合格同型號線圈備件（測定線圈電阻為1.115 kΩ）；將電磁閥線圈進(jìn)行回裝，回裝完畢后，在現(xiàn)場手動傳動正常，隨后網(wǎng)調(diào)令2號機(jī)組開機(jī)抽水，機(jī)組由停機(jī)至抽水工況轉(zhuǎn)換成功。

為了更好地監(jiān)控轉(zhuǎn)輪排氣閥376打開位置，在2021年檢修中，對監(jiān)控系統(tǒng)中增設(shè)轉(zhuǎn)輪排氣閥376打開位置信號的監(jiān)視，正常情況下，轉(zhuǎn)輪排氣閥376打開時(shí)間為6 s左右，在程序中設(shè)置打開指令下發(fā)后，延時(shí)20 s未收到打開位置信號報(bào)警，更改程序如下：

（1）靜止-＞水泵125 r/min/142.8 r/min（SFC+FSW水中啟動）、水泵125 r/min/142.8 r/min（SFC 空氣中啟動）原程序如圖3所示。

圖3 原142.8 r/min抽水啟動程序（部分）

增加轉(zhuǎn)輪排氣閥376(716)未打開報(bào)警后程序如圖4。

圖4 完善后142.8 r/min抽水程序（部分）

（2）靜止 -＞ 水泵 125 r/min/142.8 r/min（BTB 空氣中啟動）原程序如圖5所示。

圖5 原125 r/min抽水啟動程序（部分）

增加轉(zhuǎn)輪排氣閥376(716)未打開報(bào)警后程序如圖6所示。

圖6 完善后125 r/min抽水程序（部分）

通過在監(jiān)控程序上增加對轉(zhuǎn)輪排氣閥376打開位置的信號監(jiān)視，解決了缺乏對轉(zhuǎn)輪排氣閥376打開位置監(jiān)視的問題，對存在不足的監(jiān)控系統(tǒng)做了進(jìn)一步完善，確保了解設(shè)備動作情況和設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

5 總結(jié)

通過處理此次缺陷，可以看出，在人員方面，運(yùn)維人員技能水平有待進(jìn)一步提高。應(yīng)加強(qiáng)技能培訓(xùn)，學(xué)習(xí)系統(tǒng)內(nèi)其他單位同類電磁閥運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況與設(shè)計(jì)院、制造廠進(jìn)行雙線圈電磁閥的可行性研究。在設(shè)備檢測方面，現(xiàn)場技術(shù)條件缺乏對此類電磁閥全面質(zhì)量檢測手段，備品備件質(zhì)量驗(yàn)收存在死角問題，同時(shí)應(yīng)對同批次電磁閥備品備件進(jìn)行排查，尋找檢測機(jī)構(gòu)抽樣進(jìn)行全面質(zhì)量檢測。并且結(jié)合機(jī)組每月定檢做好電磁閥線圈檢測工作，加強(qiáng)設(shè)備管理，確保機(jī)組啟停成功。