水电站机组发生部分非计划停运前的预警机制及实现

满亚勤，周波，曾燃

（四川华能宝兴河水电有限责任公司，四川 雅安 625000）

1 引言

本文首先分析了水电站机组发生此类非计划停运的原因，其次提出了避免和减少水电站机组此类非计划停运的预警机制，最后在宝兴水电站计算机监控系统下位机程序中增加该预警程序，在上位机中配置相关报警信号，同时发出声音报警，实现了预警机制，以在第一时间提醒运行值班人员，给后续现场处理争取更多的时间，从而能有效避免机组发生上述非计划停运事故。

2 机组非计划停运分析

一般情况下，水电站机组因调速器油压装置事故低油压引起事故停机前，其油压是逐步下降至事故低油压定值，同时因机组各部轴承瓦温过高引起事故停机前，其轴承瓦温也是逐步升高至瓦温过高定值。当机组调速器油压装置油压低报警或者机组各部轴承瓦温高报警时，通知运行值班人员到现场处理，此时机组调速器油压装置油压可能会继续降低或者各部轴承瓦温可能会继续升高，在人员还未到现场处理前，机组可能已非计划停运[1]。

对于“无人值班、少人值守”水电站[2]，当某台机组出现调速器油压装置油压低报警或者各部轴承瓦温高报警，运行值班人员在接到上述报警通知后赶到现场处理需要一定的时间，特别是在夜间，需要的时间会更长。在人员到现场前，机组调速器油压装置油压可能已过低或者各部轴承瓦温已过高引起机组事故停机，机组非计划停运事故发生的可能性大大增加。

3 预警机制

为了尽可能避免水电站机组发生上述非计划停运的问题，应及早预判上述事故发生的可能性，且运行值班人员应能及早收到上述事故发生前的相关预警信息。本文研究在机组还未发生上述事故引起非计划停运前的预警机制，在计算机监控系统中加入预警程序，通过计算机监控系统预判上述事故是否会出现，即利用与上述事故出现前相关信号的状态，判断出上述事故在一段时间后会出现，同时发出声音和具体的文字提示预警，为现场处理争取更多的时间，减少机组非计划停运的发生次数。

3.1 事故低油压预警机制

一般情况下，油泵故障或油泵未启动是引起机组调速器油压装置油压低的直接原因[3]。油压低于油泵启动压力且油泵未启动时，计算机监控系统不能发出相关报警，只有当机组调速器油压装置油压进一步降低至报警定值时发出“调速器油压装置油压低报警”。当某台油泵出现电源故障或软启动器故障时会引起该台油泵不能正常启动，如果两台油泵同时出现故障，两台油泵均不能正常启动，也会引起机组调速器油压装置油压降低。

在计算机监控系统中加入预警程序，使计算机监控系统能够提前预判机组调速器油压装置事故低油压的发生，该预警程序对油泵是否启动及故障进行实时监控，且实时对比油压装置油压与油泵启动压力，当油压低于油泵启动压力且油泵未启动时或者两台油泵同时故障时，发出相关的文字提示报警信息和声音报警，第一时间通知运行值班人员。

3.2 轴承瓦温高预警机制

对于采用循环水池集中供水方式的水电站，一般一台机组运行时，需启动一台技术供水泵来保证机组各部轴承的冷却水水压在正常压力范围内。而当技术供水泵运行台数与机组运行台数不相等时，计算机监控系统无报警信号输出。技术供水泵运行台数少于机组运行台数，会引起运行机组各部轴承的冷却水供水压力偏低[4]，导致机组各部轴承瓦温[5]逐步上升，而计算机监控系统只有在机组各部轴承瓦温已上升到报警定值时才发出“某机组某轴承瓦温高报警”。

在计算机监控系统中加入预警程序，使计算机监控系统能够提前预判机组各部轴承瓦温高报警的发生，该预警程序对技术供水泵运行台数、机组运行台数及技术供水泵故障进行实时监控，且实时对比技术供水泵运行台数和机组运行台数，当技术供水泵运行台数少于机组运行台数或两台及以上技术供水泵同时故障时发出文字提示报警信息和声音报警，第一时间通知运行值班人员。

综上所述，通过高通量测序技术，首次针对郎酒高温制曲进程中，细菌与真核微生物的多样性、菌群演化规律以及优势菌群进行了系统探究。

4 实现方法

4.1 事故低油压预警实现

以宝兴水电站为例，该水电站机组调速器油压装置有两台油泵，两台油泵自动轮换且互为备用，调速器油压装置PLC自动控制两台油泵的启动、停止和轮换[6]。计算机监控系统程序根据两台油泵的运行和停止信号自动判定油泵的主用或备用，在机组调速器油压装置上看不到两台泵的主用和备用状态，因此需判定当前哪台油泵是主用且该油泵是否应该启动而未启动。

为实现上述功能，在计算机监控系统预警程序中分别加入两台油泵的主用状态，当油压下降至主用油泵启动压力时，分别判断主用1号油泵或主用2号油泵是否启动运行。考虑到从PLC发出某台油泵自动启动命令到该台油泵软启动器运行需要一定的时间，当油压下降至主用油泵启动压力时，预警程序延时后再判断主用1号或2号油泵是否启动运行。

机组调速器油压装置事故低油压预警程序的逻辑图见图1。

图1 调速器油压装置事故低油压预警逻辑图

以1号油泵为主用油泵为例，预警信号配置如下：

（1）判断某台机组调速器油压装置油压低于3.65 MPa延时10 s后，未收到主用1号油泵启动运行信号，计算机监控系统发出一级预警信号“某机组调速器油压装置油压低于3.65 MPa时主用1号油泵未启动运行”；

（2）判断某台机组调速器油压装置油压低于3.50 MPa延时10 s后未收到备用油泵启动运行信号，计算机监控系统发出二级预警信号“某机组调速器油压装置油压低于3.50 MPa时备用油泵未启动运行”；

（3）当两台油泵同时故障时，计算机监控系统发出三级预警信号“某台机组调速器油压装置两台油泵同时故障”。

为了避免机组调速器油压装置在油泵检修、测试或者其他情况下出现误报警，在预警程序中只有当两台油泵的控制方式均在“自动位置”时才能发出一级和二级预警信号，当任何一台油泵的控制方式在“切除位置”时自动复归与该台油泵相关的一级或二级预警信号。当两台油泵的控制方式均在“切除位置”时不发出三级预警信号。

4.2 机组瓦温高预警实现

宝兴水电站有3台机组和5台技术供水泵，采用循环水池集中供水方式[7]。5台技术供水泵自动轮换且互为备用，技术供水系统PLC自动控制5台水泵的启动、停止和轮换，每运行1台机组时，需启动1台技术供水泵保证运行机组的冷却水压在正常范围内。

计算机监控系统对运行机组的台数U、技术供水泵运行的台数P以及5台技术供水泵的故障情况等进行判断：

（1）当U＞P且延时50 s（躲过技术供水泵定时切换的时间）后发出机组各部瓦温过高事故的预警信号“当前机组运行台数大于技术供水泵运行台数，会引起运行机组的技术供水压力偏低及各部瓦温升高”；

（2）当两台及以上技术供水泵的软启动器或工作电源同时故障时，发出相应预警信号。

考虑到机组技术供水水压需保持在正常范围内（0.3 MPa左右），当U

4.3 预警信号配置

宝兴水电站采用的是“无人值班，少人值守”的运维模式，由集控中心负责电站的日常监盘，因此需在集控中心和电站中控室同时配置预警信号。将上述增加的各个预警信号同时增加到集控中心和宝兴水电站中控室计算机监控系统上位机的报警表中，并配置成当上述预警信号出现时，启动音响系统发出报警声音，以在第一时间提醒运行值班人员。

运行值班人员在收到上述预警后第一时间赶到现场检查处理，通过手动方式或其他方式将机组恢复至正常运行状态，即手动启动油泵使油压恢复正常和手动启动机组技术供水泵使机组技术供水压力恢复正常。如果短时间内不能将调速器油压装置油泵或者机组技术供水泵恢复正常，也可将机组负荷转移或者申请停机后处理，尽可能地避免因事故停机引起机组的非计划停运。

5 结语

本文研究了水电站机组因调速器油压装置事故低油压和机组各部轴承瓦温过高引起非计划停运的预警机制，并在宝兴水电站成功实现了该预警机制，通过计算机监控系统对上述事故是否会发生进行提前预警，同时发出声音报警和具体的文字提示预警，在第一时间通知集控中心和电站现场运行值班人员，使其能更及时、准确地掌握当前机组及设备的运行状态，并给后续到现场检查处理留出一定的时间。

通过实现在上述事故发生前的预警机制，能在一定程度上减少机组发生非计划停运的次数，保障水电站安全生产并创造良好的经济效益。本文提出的预警机制可推广应用到减少其他类似事故引起机组非计划停运以及其他水电站中。