浅谈某水电厂推力轴瓦烧瓦事件

田 华

（四川洪雅高奉山水力发电有限公司，四川 洪雅 620360）

1 概述

某水电厂位于青衣江中下游，电站以发电为主，电站装机容量3×25 MW，采用三台轴流转桨式的水轮发电机组，设计水头17 m，引用流量3×187 m3/s。该电站运行实行中控室少人（2人）值班，机组现场实行无人值守运行方式，发电机为半伞式结构，由上导、推力、水导轴承组成。

发电机推力轴承有14块推力轴瓦，每隔一块瓦装设一个测温电阻和2个油槽测温电阻共9个温度信号送至机组测温制动屏，其中四个轴瓦温度信号送至测温制动屏的定点轴瓦显示装置，3个轴瓦温度信号和2个油槽温度信号送至测温制动屏温度巡检装置。测温电阻为PT100，当测温电阻阻值在100 Ω时装置显示温度为0℃。定点轴瓦装置和温度巡检装置有两对独立报警接点：60℃温度升高动作，65℃温度过高动作，温度升高只发报警信号，温度过高则机组启动事故停机。该电站发电机测频方式为残压测频，不能监视发电机在低转速情况下的转动。

2 事故发生过程

2011年 12月10日早上09：10 ONCALL巡视人员巡检至3号机组处发现3号机组推力4个定点轴瓦装置显示温度均在110℃左右，立即汇报当值值长。值长马上进入监控系统查看3号机组其余3个轴瓦温度也在110℃左右，两个油槽温度在90℃左右。值长立即下达3号停机令，并通知维护人员到达现场准备对3号机组推力轴承进行检查。

09：20 3号机组停机成功。09：25运行人员做好相关安全措施，并打开进入定子风洞盖板进行通风。09：26维护人员在测温制动屏处用万用表电阻档测量推力测温电阻阻值均在145 Ω左右，对应温度显示在110℃左右，证明推力轴瓦仪显示温度没有问题。

09：30安排维护人员和运行人员下定子风洞检查推力油盆，维护人员进入推力油盆处用测温枪测量油盆盖板温度在80℃左右，证明推力油盆温度比平时高很多，初步判断推力轴瓦已烧损。

09：40安排运行人员继续给推力油盆供冷却水，降低油盆温度为拆除推力油盆盖子做准备工作。09：45维护人员开始将推力油盆润滑油排至事故油筒，11：50维护人员拆除推力油盆盖子和绝缘板，维护人员进入推力油盆发现推力轴瓦与镜板处有黑色铁屑，仔细观察瓦的侧面有严重烧伤痕迹，确认推力轴瓦已被烧坏。单位负责人迅速将本次事故相关现象和现场图片汇报给上级主管部门。

12月12日在该电站召开12.10事故专题会，会议上对造成本次事故原因进行分析，通过分析本次故障各方面现象，将本次事故定义为：运行人员监视、巡视不到位导致推力轴瓦烧损事件。对相关运行人员、维护、安全主管、运行经理、维护经理进行了罚款和处罚。本次事故发生正值枯水期，未造成电站泄水，无间接损失。电站决定立即展开对3号机组进行B级检修，本次事故造成电站直接损失预估50万元。

图1 该电站测温制动屏定点轴瓦仪和温度巡检仪

图2 该电站事故停机流程

3 事故原因分析

本次事故原因分析：①12月9日22：10上位机监控报低压气罐气压过低，运行人员未及时发现该报信息，夜班接班人员接班后因简报过多也未发现该报警，且接班人员未对事故光字牌进行确认。该电站低压气罐额定压力为0.75 MPa，低压气机启主用泵压力为0.65 MPa，备用泵压力为0.60 MPa，压力过低为0.55 MPa，导致主、备用空压机未启动原因为PLC故障。②12月10日夜班人员在00：31发3号机组停机令,3号机组停机成功，因为在停机时机组制动用低压气源压力已在0.55 MPa以下，导致停机时制动闸制动力不够，且导叶全关后有少量漏水，在机组停机态动作后发电机转子仍在低转速惰转；③因该电站发电机测频方式为残压测频，不能监视发电机在低转速情况下的转动，虽然监控测点有1%额定转速信号，但当机组在低转速惰转时该信号也不会复归；④该电站当时未安装工业电视，不能监视发电机转子实时运行情况；⑤从00：35到06：45 3号发电机转子一直在惰转，长时间的惰转导致3号发电机推力油盆中推力瓦和镜板之间的油膜被损伤，06：45当值值长根据上游来水情况发3号机发电令，3号发电机发电成功，带负荷20 MW运行；⑥此时3号发电机推力油膜已损坏，导致发电机推力瓦和油温快速上升，事故前3号机组推力定点轴瓦仪温度显示有一定跳变，维护人员将其推力轴瓦温度过高事故停机报警点拆除，巡检温度过高事故停机测点接线错误，导致3号机组推力瓦和油温都超过65℃，监控装置均无报警，中控室值守人员监视不仔细未能及时发现3号机组推力瓦温上涨情况；⑦09:10 ONCALL巡视人员巡检至3号机测温制动屏处时推力瓦温已上涨至110℃左右。

事故直接原因：①巡视人员监视不到位，未能及时发现低压气机报警；②停机后中控室值守人员未及时到现场查看机组停机情况导致机组长时间惰转。

事故间接原因：①维护人员将测温制动屏定点轴瓦仪事故停机报警点拆除，导致推力轴瓦温度过高报警动作后机组保护装置事故停机不动作；②维护人员定期试验中未校验测温制动屏巡检仪温度过高事故停机测点，导致3号机组巡检仪温度上升后巡检温度过高未动作。

管理责任：①对运行人员巡视、监盘监督不到位；②设备异动管理不到位，设备异动未进行相关许可手续和审批；③对发电机组检修质量监督不到位，导致检修质量较差。

4 整改措施

整改措施：①发电机增加齿盘测速装置，保证机组在惰转时1%额定转速信号能正确报警；②增加工业电视系统，保证中控值值班人员能实时监视发电机转动部分运行情况；③修改发电机监控流程，将以前定点温度仪或巡检温度过高报警事故停机改为定点温度仪与巡检温度过高同时动作后才启动机组事故停机，增加动作可靠性；④将发电机测温制动屏制动气源压力表改为电接点压力表，当气源压力低于0.6 MPa时监控将会报该机组气源压力过低；⑤加强机组检修质量监管，对重要点必须进行质量见证；⑥完善设备异动管理制度，当改变设备运行方式或定值前必须先进行风险验证并必须办理设备异动审批手续；⑦提高中控室运行人员监盘力度和质量；⑧优化运行人员交、接班制度，接班人员应对交班信息进行确认。

5 结束语

水电站事故的发生和人的不安全行为、物的不安全状态、环境的因素有着密切的联系。在日常运行、维护工作中应做到：①加强人员的安全意识培训，健立健全设备维护、检修管理制度，落实设备巡视检查制度；②保障采购设备的质量，定期对设备进行预防性试验；③改善设备的运行环境。通过对人、机、环三要素控制来确保设备的安全稳定运行。