水电厂机组事故停机流程设计

李文金

(华能龙开口水电有限公司龙开口水电厂，云南 大理 671505)

1 事故停机的分类

1)紧急事故停机:一般是控制机组的重要设备如调速器、励磁等故障对机组失去控制的重大事故，该事故发生时，需要关闭进水口事故门，投入紧急停机电磁阀，投入事故配压阀，分断路器等，然后再执行相关停机流程。

2)电气事故停机:一般是发电机、主变压器、辅助设备的电气保护动作，影响机组安全稳定运行的事故。该事故发生时，分GCB、分灭磁开关，发调速器停机令，投紧急停机电磁阀等，然后再执行相关停机流程。

3)机械事故停机:一般是发电机的轴瓦、振动、水位、油温超出正常范围后影响机组安全稳定运行的事故，该事故发生时，先减负荷，需投入紧急停机电磁阀、待负荷减到跳闸范围内或到规定时执行相关的停机流程。

2 常见的事故停机启动源

1)常见的紧急事故停机启动源有调速器油压装置事故低油压、调速器柜交直流电源全部消失、机械液压过速、电气过速、电气转速大于115%Ne 且主配拒动且导叶空载以上、水淹厂房、停机过程中剪断销剪断和人工设置。

2)常见的电气事故停机启动源有:发电机电气事故(如发电机差动保护、横差保护动作)，主变保护动作(如重瓦斯保护动作)、主变非电量电气事故动作，此类信号由保护装置送至监控。

3)常见的机械事故停机启动源有:上导轴承、下导轴承、水导轴承、推力轴承温度过高、振摆保护动作、主轴密封水中断、冷却水中断、油槽油位过低、顶盖水位过高和人工设置等。

以上三种事故停机启动源信号如配有相关软、硬压板则在启动相应流程前均需要判断相关软、硬压板是否在投入位置。

3 事故停机动安全闭锁

事故停机流程除了要保证事故情况下流程能正确启动，还要避免现场信号误动作或判断条件不充分所引起的不必要的事故停机。在启动事故停机流程前必须要对事故信号做相应的安全闭锁判断。常见的安全闭锁条件有:

1)机组状态:对于事故停机按钮 (监控，调速器，返回屏等)启动的事故停机流程，只对检修态进行判断，只要有按钮按下且机组不在检修态，均无条件启动相应事故停机流程。其余所有事故信号启动的事故停机流程均要判断机组状态，只有在机组处于非停机态及非检修态才启动事故停机流程，否则不启动事故停机流程。

2)轴瓦温度过高:采用温度实际测值作为启动事故停机条件的方式下，在判断温度过高时，应要求同类型相邻两点或任意两点以上温度点参与判断并适当延时(10 秒以上)，如果温度测点不可靠经常误报，还可以做梯度越限闭锁(＞5.0度/秒)判断，以防止现场温度测值抖动引起的误动作停机事故。

3)密封水，冷却水中断，均需检测一段时间，超过规定时间后再启动事故停机流程。如果监控系统可以控制冷却水或密封水的开启，一般在水中断一段时间后开启备用水的供水阀，如果备用水开启后在规定时间内中断信号未复归，则启动事故停机流程。

4)转速一级过速且调速器故障 (主配拒动)，转速信号一般有模拟量和开关量两种信号。对过速信号一般加一个短时间的滤波以防止测速装置误动作，滤波时间一般为0.5 秒以下。对模拟量转速信号还需要判断信号采集的通道状态是否正常，如通道状态异常则不启动事故停机流程。

过速表示机组可能已经处于比较危险状态，滤波时间不能过长，在模拟量和开关量都有效的情况下取“或”关系。只要事故信号没有消失，应及早启动事故停机流程。

事实证明机组在并网状态下仍然可能出现过速现象，因此对过速信号启动事故停机流程不能增加其他任何的条件判断。

5)转速二级过速，出现转速II 级过速信号，表示机组此时已处于非常危险状态，调速器已无法控制转速，该信号一般加500 毫秒左右的滤波防止信号抖动。信号动作时间大于滤波时间后启动紧急事故停机流程。

事实证明机组在并网状态下仍然可能出现过速现象，因此对过速信号启动事故停机流程不能增加其他任何的条件判断。

6)调速器事故低油压，调速器控制导叶动作需要一定的油压，出现事故低油压信号表示调速器可能已经无法控制导叶，进而无法控制机组。但此时若无其它事故信号，机组仍在正常运行，故该信号可适当加滤波(0.5 秒)后再启动紧急事故停机流程。若现场油压信号是通过模拟量信号采集，则要加判通道状态，符合事故停机条件后再停机。

7)剪断销剪断，机组正常运行情况下出现剪断销剪断或导叶卡阻现象不影响机组正常运行，报警即可。但在正常停机和事故停机过程中如果出现上述信号，则表示导叶已无法全关，转速已无法降下来，此时需要启动紧急事故停机流程，关闭进水口闸门，切断水源，保证机组安全停稳。该信号可适当滤波或和转速信号联合判断，即出现到规定时间转速仍未降至规定范围的情况下导叶卡阻信号存在，再去执行紧急事故停机关闸门。

4 事故停机流程编写

1)所有可能引起事故停机的开关量信号均必须采用常开接点输入，若现场仅有闭接点信号，则必须要求提供开接点参与流程启动源判断，因为这种闭接点信号容易误发信号。

2)流程间的优先级和相互闭锁，对机组而言，除了终止流程外，紧急事故停机具有最高优先级，其次是事故停机，然后是停机，最后是其他流程。在不定态时收到停机令，执行发电至停机流程。高级别的流程要终止低级别的流程的执行，并清除优先级较低的流程所做的开出，同级别的流程之间要相互闭锁。优先级高的流程还要闭锁优先级较低的流程的启动，防止同一控制对象同时有两个流程在执行而相互干扰。

3)上送上位机信息，启动事故流程后，必须将启动的具体启动原因和流程名称发送至上位机，事故信号源时间分辨率应在2ms 以内，以便于事故分析。

4)事故停机信号启动流程的要求，所有同类型的事故信号与非停机态、非检修态串接滤波后生成总事故信号，只有当该信号由0 变1 (上升沿触发)且无同级别或高级别流程在执行时方可启动相应事故停机流程。

5)开机条件判断，开机条件中的机组无事故的条件应包括:所有事故信号及手动事故停机、紧急停机按钮信号均未动作、机组紧急停机电磁阀，事故配压阀均已在复归位置信号。

6)事故复归按钮，事故复归按钮生效的条件为无流程在执行+机组在停机态(或转速＜5%+导叶全关)。

5 结束语

综上所述，事故停机流程需要有针对性的处理，同时流程中的滤波时间、执行过程需结合现场情况而定，根据设计院提供的流程，和业主，安装单位，设计单位讨论后，以书面形式确定实际实施的流程。

［1］程远楚，张江滨水轮机自动调节，中国水利水电出版社，2010 年2 月第一版。

［2］华能龙开口水电有限公司龙开口水电厂计算机监控系统机组控制流程图，V2.0 版