沙灣水電站技術(shù)供水偏心半球閥的故障分析與改良建議

沙灣水電站技術(shù)供水偏心半球閥的故障分析與改良建議1、概述

沙灣水電站位于某省***市沙灣區(qū)葫蘆鎮(zhèn)，為大渡河干流下游梯級開發(fā)中的第一級電站，采用一級混合式(河床式廠房加長尾水渠)開發(fā)，以發(fā)電為主，兼顧灌溉，總裝機容量為480MW(4×120MW)，屬國家大(Ⅱ)型規(guī)模電站。該電站額定水頭24.5m，機組技術(shù)供水采用兩路蝸殼取水，主要供應機組各軸承、發(fā)電機空冷器及機組主軸密封(備用水)。因電站為徑流式，庫容較小，無調(diào)節(jié)能力，而來水量變幅較大，負荷變更也較為頻繁，開停機次數(shù)也隨之增加，所以，務必保證機組技術(shù)供水偏心半球閥能自動正常開關(guān)，才能保證自動開機的成功率。電站自發(fā)電伊始，時有因技術(shù)供水偏心半球閥不能正常自動開啟、延誤開機時間將會因調(diào)整負荷不滿足電網(wǎng)運行管理實施細則中的時間響應而受到欠發(fā)電量的考核。筆者就此問題開展了分析研究，提出了此類故障的排查方法及改良建議。

2、機組技術(shù)供水偏心半球閥操作故障分析及處理

(1)可能原因之一：偏心半球閥控制方式及實際位置不正確。若在上位機給“開技術(shù)供水偏心半球閥”令，則先檢查其控制方式是否在“遠方”及“全關(guān)”位置，若控制方式不在“遠方”位置，則到現(xiàn)場控制箱上將切換把手打至“遠方”位置，若將切換把手打至“遠方”位置之后，上位機仍未有“遠方”信號，則檢查切換把手是否失靈或信號反應回路是否故障、回路接線端子是否松動等。若上位機“全關(guān)”信號燈不亮，則到現(xiàn)場檢查控制箱上“全關(guān)”指示燈是否點亮，若此燈未點亮，則檢查偏心半球閥是否在“全關(guān)”位置，若未在“全關(guān)”位置，則將切換把手打至“現(xiàn)地”位置后，按下“關(guān)”按鈕操作閥門直到“全關(guān)”位置，若閥體到達“全關(guān)”位置后，控制箱上“全關(guān)”指示燈仍未點亮或上位機仍未有“全關(guān)”信號，則調(diào)節(jié)閥體上的行程開關(guān)直到有“全關(guān)”信號為止;若調(diào)節(jié)閥體行程開關(guān)后，控制箱上“全關(guān)”指示燈仍然未點亮，則應檢查信號回路是否有故障或端子是否出現(xiàn)松動現(xiàn)象。通過排查直到上位機有“遠方”及“全關(guān)”信號為止，二者缺一不可。

(2)可能原因之二：上位機至現(xiàn)地PLC通訊回路故障。監(jiān)控系統(tǒng)給“開技術(shù)供水偏心半球閥”令后，偏心半球閥還是沒有任何反應。此時，到現(xiàn)地LCU1#柜上將控制把手打至“現(xiàn)地”位置，在人機畫面內(nèi)操作機組技術(shù)供水偏心半球閥，若偏心半球閥動作，則證明是上下位機之間通訊故障;若偏心半球閥還是沒有動作，則檢查LCU柜內(nèi)PLC開出模塊上相應指示燈是否點亮，如未點亮則說明PLC本身未輸出，則應檢查操作條件是否滿足、模塊本身是否故障;如點亮，則檢查LCU2#柜上“開技術(shù)供水偏心半球閥”J30繼電器是否動作勵磁，若不動作勵磁，則說明LCU開出后信號未到達繼電器，則應檢查LCU柜內(nèi)繼電器電源開關(guān)是否投入或跳閘，檢查PLC開出模塊和J30之間連線是否松動，繼電器J30是否損壞等。如果J30已動作，則說明開出沒有問題，其下常開接點理應閉合，此時應檢查LCU2#柜后左側(cè)端子排上X51的第59、60號端子(開技術(shù)供水偏心半球閥)是否有松動現(xiàn)象以致接觸不好(此控制電源為AC220V，取于技術(shù)供水偏心半球閥動力電源的B-N)。若端子未見松動現(xiàn)象，則檢查此電源是否消失或繼電器座是否已損壞。

排除以上情況后若還是不能遠方自動運行，而在現(xiàn)地可以電動，則有可能為遠控回路問題。由于此遠控回路中串接了一個“遠方停止技術(shù)供水偏心半球閥”常閉接點KA1(如果此接點斷開，則遠控總回路就被斷開了)，于是，檢查接點上的繼電器KA1，若“遠方停止技術(shù)供水偏心半球閥”繼電器未動作勵磁，則可能為接點KA1損壞、回路故障或接線端子松動。

(3)可能原因之三：現(xiàn)地控制箱內(nèi)的控制元件或動力電源回路故障。若遠方、現(xiàn)地均不能操作，則應檢查控制箱內(nèi)控制回路保險1FU是否熔斷或接觸不良，熱繼電器1KH是否動作(過載)或動作值調(diào)整得過小，“開技術(shù)供水偏心半球閥”接觸器1KM或“關(guān)技術(shù)供水偏心半球閥”接觸器2KM是否粘結(jié)或損壞。

若還是不能操作，則檢查技術(shù)供水偏心半球閥閥體行程開關(guān)，若是“開技術(shù)供水偏心半球閥”，則要求技術(shù)供水偏心半球閥在非“全開”位置，即“全開”常閉接點不動作;若是“關(guān)技術(shù)供水偏心半球閥”，則要求技術(shù)供水偏心半球閥在非“全關(guān)”位置。即“全關(guān)”常閉接點不動作(不管是遠方還是現(xiàn)地操作均經(jīng)過此控制回路，只是遠方操作時監(jiān)控流程里有閉鎖程序，即開閥門時須有“全關(guān)”信號，關(guān)閥門時須有“全開”信號)。

若在排除以上情況后還是無法操作，則應檢查動力回路三相電壓是否過低、缺相、接地、失電、開關(guān)誤跳、接線端子松動檢修后未接線及電機故障等。

監(jiān)控系統(tǒng)給“開技術(shù)供水偏心半球閥”或“關(guān)技術(shù)供水偏心半球閥”令后閥體確已動作到位，但上位機無相關(guān)位置信號，則應檢查上送LCU的信號回路是否正常，“全關(guān)”或“全開“接點是否正常，回路接線端子是否松脫。

若上位機報“機組技術(shù)供水偏心半球閥過載動作”，則到現(xiàn)地控制箱內(nèi)檢查熱繼電器1KH是否動作，若動作，則檢查此控制回路是否有受潮接地現(xiàn)象;若熱繼電器1KH未動作，則有可能為誤發(fā)信號，此情況下只需復歸信號即可恢復正常。除了以上情況，還有可能是控制電源消失所致，應檢查電壓是否正常，若失電則將電壓恢復正常即可。

若給“開技術(shù)供水偏心半球閥”令后，閥門往關(guān)方向動作;在給“關(guān)技術(shù)供水偏心半球閥”令后，閥門往開方向動作，則檢查三相動力電源相序或本次運行前此設(shè)備有無檢修作業(yè)。

3、建議

(1)由于沙灣電站水頭變化較大，機組運行的穩(wěn)定性將會受到一定的影響，然而，這是不可防止的，唯一可做的就是盡量使機組避開振動區(qū)運行，以保證電氣回路接線端子的緊固性及穩(wěn)定性。同時，還能防止因繼電器接點抖動所造成的裝置誤動，減少不必要的損失。

(2)由于機組技術(shù)供水偏心半球閥及控制箱均裝設(shè)在技術(shù)供水設(shè)備廊道，濕度較大，特別是夏季，控制箱內(nèi)布滿水汽以致控制電纜發(fā)霉、發(fā)脹?？稍谙鋬?nèi)增加溫濕度控制裝置或在廊道內(nèi)裝設(shè)除濕機，則可保證控制箱內(nèi)干燥、適溫，從而防止因控制電纜絕緣降低或接地所造成的拒動或誤動。

(3)沙灣水電站機組技術(shù)供水偏心半球閥控制回路電源取自于電機動力回路的B相，為交流220V，電壓波動較大且不可靠?？蓮臋C組分電屏上取一路直流電源作為該控制電源，從而可增大電源的可靠性及穩(wěn)定性。

(4)在監(jiān)控系統(tǒng)程序內(nèi)取消“全開”、“全關(guān)”閉鎖條件，即開技術(shù)供水偏心球閥時不需要判斷“全關(guān)”信號是否滿足，關(guān)技術(shù)供水偏心球閥時不需要判斷“全開”信號是否滿足，但是其控制回路中的“全關(guān)”、“全開”信號不改變，這樣實施就能滿足倘若信號未上送也能遠方操作。

4、結(jié)語

由于機組技術(shù)供水系統(tǒng)屬于水電站輔助設(shè)備系統(tǒng)，往往不被重視。沙灣水電站一年每臺機組的開機次數(shù)約240次，若每次開機因處理技術(shù)供水而滯后調(diào)令時間(負荷以12萬kW?h單機額定負荷計算)10min，則每次會產(chǎn)生欠發(fā)電量2萬kW?h，一年下來的考核電量約為960萬kW?h?！度A中區(qū)域發(fā)電廠并網(wǎng)運