蒲石河电站2号机制动风闸未退出致工况转换失败实例

陶迎新，丛文博（辽宁蒲石河抽水蓄能有限公司，辽宁 丹东 118216）



蒲石河电站2号机制动风闸未退出致工况转换失败实例

陶迎新，丛文博
（辽宁蒲石河抽水蓄能有限公司，辽宁 丹东 118216）

摘要：辽宁蒲石河抽水蓄能电站2号机组机械制动装置8号风闸在落下后异常升起5 mm，致使该风闸退出位置开关接点虚接，输出信号不稳定，导致机械制动退出信号丢失，机组启动同期装置单步条件不满足，流程超时退出。

关键词：发电机；机械制动；退出；失败

1概述

辽宁蒲石河抽水蓄能电站位于辽宁省宽甸满族自治县境内，距丹东市约60 km，为东北地区第一座大型纯抽水蓄能电站，总装机容量1 200 MW（4× 300 MW），2012年9月4台机组全部投产发电，在东北电网中担任调峰、填谷、调频和事故备用。机组风闸主要用于停机制动，每台机有8个风闸，风闸气压为0.8 MPa，制动器活塞直径280 mm。

2故障现象

2015年06月24日13：06：56，值守人员接网调令：2号机发电工况启动，值守人员上位机开出2号机发电启动命令，机组流程执行至“同期装置单步启动条件是否满足”判定时，简报出现“同期装置单步启动条件不满足，流程退出”报警，机组保持旋转备用态运行，之后值守人员再次启动发电流程，该判据仍然不满足，简报再次出现“同期装置单步启动条件不满足，流程退出”报警，机组保持旋转备用态后，值守人员执行正常停机流程，13：22：19，2号机组停机操作成功。具体简报信息如下：

13：06：56，接网调令：2号机发电工况启动；

13：06：56，2号机发电启动（上位机启动）；

13：08：54，2号机同期装置启动转速＞95%动作；

13：08：54，2号机制动风闸落下复归；

13：09：07，启动同期单步条件不满足，流程退出；

13：09：07，2号机旋转备用态动作；

13：14：49，2号机停机操作（上位机启动）；

13：22：19，2号机组停机操作成功；

3原因分析

5月6日，应东北网调要求，蒲石河电厂投入AGC功能。

2号机组停稳后，值守人员对流程简报记录进行检查，发现在“2号机同期装置启动转速＞95%动作”同时出现“2号机制动风闸落下复归”，而该“2号机制动风闸落下”是“同期装置启动条件是否满足”的一项判定依据，该条件不满足导致机组流程超时退出，机组保持旋转备用态运行。运维人员进厂后，对机组简报及流程信息进行了复查，确认为“2号机制动风闸落下”信号丢失导致机组启动同期条件不满足，流程超时退出。逻辑如图1所示。

图1同期装置启动条件图

4处理过程

缺陷发生后，运维人员立即到现场对2号机机械制动装置位置开关信号电缆及端子排进行检查，信号电缆本体正常，接线端子紧固，未见松动，对1～8号机械制动位置开关进行逐个测试检查，信号全部反馈正常。最后现场手动投退机械制动数次，运维人员发现2号机8个机械制动气缸中的8号气缸在落下后出现异常升起情况，多次投退测得8号气缸最大升起5 mm，此时对8号气缸上的位置开关进

运维人员多次投退机械制动测得8号气缸最大升起位移5 mm，该位移不影响机组的正常运行与机械制动的正常投入使用，因此，运维人员对8号气缸机械制动位置开关拐臂及气缸连杆进行了调整，确保气缸异常升起最大位移时，机械制动位置开关可以可靠动作，正确反馈位置信号，同时结合机组预启动条件中对机械制动位置的判定，如果机组机械制动不在退出位置，机组不允许任何工况的开机启动，用以保证机组的正常启停及运行，8号气缸的异常升起情况待机组检修时进行处理。

经分析可以引起缸体上升的原因有4点：①风闸投入腔供气管路电磁阀漏气；②退出腔排气孔堵塞，气体无法完全排出；③顶转子油腔及管路内有残留的油和气；④蝶形弹簧将风闸制动器从动块弹起。

风闸结构如图2所示。

图2风闸结构图

6月26日，2号机组定检，运维人员结合可能引起缸体上升的4条原因对2号机组机械制动装置8号风闸进行如下处理：

（1）风闸投入腔供气管路电磁阀漏气：运维人员首先检查其他风闸投退均无异常，唯有8号风闸存在反弹问题，经过2h后再观察，8号风闸反弹量维持在5 mm，其他风闸仍无异常。其次，运维人员拆除投入腔供气管路电磁阀出口接头，未发现电磁阀有漏气现象。因此，风闸投入腔供气管路电磁阀漏气原因可以排除。

（2）退出腔排气孔堵塞，气体无法完全排出：运维人员将8号风闸本体退出腔排气孔接头拆下检查，未发现有异物堵塞，同时也对风闸本体投入腔制动孔及顶转子油管路顶起孔进行了检查，均未发现异物，此原因可以排除。另外，运维人员将风闸本体投入腔制动孔打开，使退出腔带压，检查制动孔无漏气现象；将风闸本体退出腔排气孔打开，使投入腔带压，检查制动孔无漏气现象；将风闸本体退出腔排气孔打开，使投入腔带压，检查排气孔无漏气现象。说明活塞与缸体间密封良好。

（3）顶转子油腔及管路内有残留的油和气：运维人员开启2号机顶转子装置排油隔离阀，将管路中油和气排净后，再进行投退试验，发现8号风闸恢复正常，即投退到位（全行程为15 mm），风闸完全落下后无反弹现象。后又经过10次完整的手动投退试验，8号风闸均正常，其他风闸无异常。

（4）蝶形弹簧将风闸制动器从动块弹起：蝶形弹簧安装于从动块与制动活塞之间，起到降低制动停机时冲击力过大现象，保护制动器。因此，若蝶形弹簧反弹力过大，在制动器退出腔排气后会把从动块向上顶起。参照第3条实验结果，在顶转子装置管路油和气排净后，风闸反弹现象消失，此原因可以排除。

至此，可以判断引起风闸反弹的原因为顶转子油管路中有残留的油和气。蒲石河公司顶转子油管路弯头较多，油每经过一个弯头阻力就增加10%，且在每次手动投退风闸试验中发现，8号风闸较其他风闸最先投入、最先落下，说明8号制动器活塞与缸体间阻力最小。当风闸落下上腔带压后，活塞对油和气进行压缩，当上腔排气后，油对活塞有向上的推力，使8号风闸反弹5 mm后趋于平衡。当把顶转子管路中油和气全部排掉后，此现象彻底消失。

5暴露问题

（1）机组检修顶转子后，油管路中排油排气不彻底；

（2）风闸行程无测量台账，未能及时监测到风闸异常情况。

6防范措施

（1）对1号、3号、4号机组风闸进行全面检查，并对顶转子油管路进行彻底排油；

（2）每月定检对风闸行程进行测量，并建立台账；

（3）与厂家沟通，进行风闸内部结构培训，采购备品备件。

中图分类号：TV738

文献标识码：B

文章编号：1672-5387（2016）06-0055-02

DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2016.06.019

收稿日期：2016-02-24

作者简介：陶迎新（1982-），男，工程师，从事水机专业管理工作。行信号测试，发现该信号接点时通时断，测量电阻在2.5～110 Ω间抖动，对其他气缸进行位置开关测试，信号均反馈正常，接点电阻在2.5～3 Ω之间，据以上结果判定为8号气缸在落下后的异常升起，致使该气缸位置开关接点虚接，输出信号不稳定，导致机械制动退出信号丢失，机组启动同期装置单步条件不满足，流程超时退出。