卞高山

（國(guó)電大渡河公司流域檢修安裝分公司，四川 樂(lè)山 614900）

0 引言

某水電站一水輪機(jī)組在試驗(yàn)過(guò)程中，機(jī)組高轉(zhuǎn)速加閘，引起閘塊短時(shí)磨損（約15 s），經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查，未造成其它后果。經(jīng)事后檢查分析，系因機(jī)組測(cè)速裝置故障引起的本次事件，故分析機(jī)組測(cè)速裝置在應(yīng)用中容易出現(xiàn)故障的地方，并采取相應(yīng)措施，是保證機(jī)組正常運(yùn)行的重要措施之一。

1 事件經(jīng)過(guò)

某水電站在檢修工作中，對(duì)一水輪機(jī)組測(cè)速裝置（SJ-22C）進(jìn)行了更換，完成了裝置的定值檢查校核和試驗(yàn)；機(jī)組試運(yùn)行時(shí)，由監(jiān)控系統(tǒng)流程自動(dòng)開(kāi)機(jī)，準(zhǔn)備做機(jī)組假同期試驗(yàn)，因流程開(kāi)機(jī)不成功，自動(dòng)返回停機(jī)態(tài)，在此過(guò)程中，發(fā)生機(jī)組高轉(zhuǎn)速加閘事故。

2 原因分析及論證

2.1 事件順序分析

經(jīng)查核，監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警信息順序如下：

53＇：08"停機(jī)——空載流程啟動(dòng)

57＇：51"機(jī)組轉(zhuǎn)速未到5%Ne，停機(jī)—空載流程退出

57＇：51"空載——停機(jī)流程啟動(dòng)

57＇：53"機(jī)組導(dǎo)葉全關(guān)

57＇：56"機(jī)組加閘電磁閥投入

57＇：58"制動(dòng)閘未落下

58＇：48"停機(jī)態(tài)動(dòng)作

根據(jù)報(bào)警信息分析，“停機(jī)——空載”流程啟動(dòng)后，沒(méi)有收到5%Ne的轉(zhuǎn)速信號(hào)（機(jī)組實(shí)際已達(dá)額定轉(zhuǎn)速），故流程自動(dòng)退出，并自動(dòng)返回停機(jī)態(tài)，即啟動(dòng)“空載——停機(jī)”流程。

“空載——停機(jī)”流程的正常執(zhí)行情況為先關(guān)閉導(dǎo)葉，然后等待機(jī)組轉(zhuǎn)速下降到加閘轉(zhuǎn)速（25%Ne），然后投機(jī)組加閘電磁閥。

但從監(jiān)控報(bào)警信息來(lái)看，機(jī)組導(dǎo)葉全關(guān)后，僅3 s就收到加閘電磁閥投入信號(hào)，考慮到電磁閥的動(dòng)作時(shí)間和監(jiān)控系統(tǒng)采樣時(shí)間存在1～2 s的偏差，可以認(rèn)為，流程在收到導(dǎo)葉全關(guān)后，立即就投入了加閘電磁閥。

2.2 原因分析

因SJ-22C測(cè)速裝置的5%Ne和25%Ne兩點(diǎn)為常閉接點(diǎn)，即在停機(jī)時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)收到這兩點(diǎn)的信號(hào)，只有在機(jī)組轉(zhuǎn)速上升后，此兩接點(diǎn)按順序逐一斷開(kāi)，監(jiān)控系統(tǒng)才判斷機(jī)組轉(zhuǎn)速上升正常。從機(jī)組開(kāi)機(jī)流程失敗和高轉(zhuǎn)速加閘現(xiàn)象上分析，5%Ne和25%Ne兩點(diǎn)在機(jī)組實(shí)際轉(zhuǎn)速上升后，仍然處于閉合狀態(tài)，即測(cè)速裝置沒(méi)有正確反映機(jī)組實(shí)際轉(zhuǎn)速?？沙醪脚袛嗍菧y(cè)速裝置存在故障，從而給監(jiān)控系統(tǒng)的信息不準(zhǔn)確，造成在高轉(zhuǎn)速情況下，流程誤加閘。

對(duì)新更換的測(cè)速裝置進(jìn)行定值和輸出邏輯檢查，未發(fā)現(xiàn)異常；初步判斷故障出在測(cè)頻回路上。

測(cè)頻回路有“永磁”和“齒盤”兩路，并在裝置上有各自的位置開(kāi)關(guān)進(jìn)行投/退，只有在位置開(kāi)關(guān)“投入（ON）”的情況下，對(duì)應(yīng)的測(cè)頻功能才投入。在100%Ne以下各點(diǎn)時(shí)，兩路為“與”關(guān)系，即若兩路測(cè)頻都投入，必須兩路同時(shí)滿足，測(cè)速裝置才可能有相應(yīng)輸出，若兩路采集不一致時(shí)，測(cè)速裝置報(bào)警燈會(huì)點(diǎn)亮并上送監(jiān)控系統(tǒng)“測(cè)速裝置故障”信號(hào)，經(jīng)檢查監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)相應(yīng)報(bào)警記錄。

綜合上述情況，可認(rèn)定是測(cè)速裝置測(cè)頻故障引起，而故障的唯一原因是“永磁”和“齒盤”的位置開(kāi)關(guān)沒(méi)有投入（若投入正常，則在事件發(fā)生前應(yīng)有“測(cè)速裝置故障”的登錄信息），故只有兩位置開(kāi)關(guān)沒(méi)有投入時(shí)，才可能既無(wú)法正確測(cè)頻，又無(wú)報(bào)警信息。

3 測(cè)速裝置重點(diǎn)檢查項(xiàng)目

從該事件發(fā)生的整個(gè)過(guò)程來(lái)看，存在工作不仔細(xì)、不到位、工作流程不清楚的問(wèn)題。即在定值檢查完后，沒(méi)有專人檢查裝置整體安裝及恢復(fù)情況，沒(méi)有檢查開(kāi)關(guān)的投入位置是否正確。另外，新更換裝置后，沒(méi)有經(jīng)過(guò)實(shí)際開(kāi)機(jī)試驗(yàn)就盲目投運(yùn)，未能發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患。

從實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，在測(cè)速裝置安裝、試驗(yàn)、檢查的過(guò)程中，還存在一些容易疏忽和引發(fā)事故的地方。

3.1 測(cè)速帶安裝

因測(cè)速帶及齒指檢查、調(diào)整不仔細(xì)引起探頭損壞的情況時(shí)有發(fā)生，故測(cè)速帶的安裝、檢查和調(diào)整應(yīng)引起足夠的重視。機(jī)械作業(yè)完后、尤其在機(jī)組擴(kuò)修時(shí)測(cè)速鋼帶拆除并重新安裝后，必須有專人對(duì)測(cè)速鋼帶及其動(dòng)片進(jìn)行檢查，確認(rèn)鋼帶安裝牢固無(wú)變形、位置合適（易于探頭安裝），所有動(dòng)片無(wú)彎曲變形，轉(zhuǎn)動(dòng)盤（或動(dòng)片）磁鋼位于探頭中間且與兩探頭之間，深度以擋住探頭為宜，以避免機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)動(dòng)片碰撞探頭和因間距過(guò)大影響測(cè)量。

3.2 電纜屏蔽層接地

曾有機(jī)組在運(yùn)行中，出現(xiàn)過(guò)因測(cè)頻輸入回路電纜屏蔽層未接地造成測(cè)速裝置誤開(kāi)出引發(fā)事故停機(jī)的事件，故檢修時(shí)要仔細(xì)檢查測(cè)速裝置測(cè)頻輸入回路的電纜，其屏蔽層必須在專門的接地銅排上兩端可靠接地，以消除測(cè)頻回路的電磁干擾。

3.3 撥輪開(kāi)關(guān)位置情況

裝置出口邏輯、定值、輸入及輸出回路試驗(yàn)檢查完成后，應(yīng)仔細(xì)檢查裝置的撥輪開(kāi)關(guān)位置，在正常情況下永磁機(jī)測(cè)頻（F）、機(jī)械測(cè)頻（P）撥輪開(kāi)關(guān)應(yīng)在“有效（ON）”位置。

3.4 加閘回路檢查

機(jī)組檢修完第一次帶水開(kāi)機(jī)試驗(yàn)時(shí)，機(jī)組加閘和反充氣必須手動(dòng)完成，以避免因測(cè)速裝置、電磁閥、監(jiān)控系統(tǒng)以及其它原因引起高轉(zhuǎn)速加閘。

手動(dòng)加閘試驗(yàn)正常后，必須先將加閘和反充氣氣源關(guān)掉、電磁閥投至自動(dòng)，由監(jiān)控系統(tǒng)流程進(jìn)行自動(dòng)開(kāi)停機(jī)試驗(yàn)，在整個(gè)開(kāi)/停機(jī)流程試驗(yàn)過(guò)程中，需注意SJ-22C測(cè)速裝置和電磁閥動(dòng)作情況。只有確定在加閘轉(zhuǎn)速（下降接通）到達(dá)時(shí)，測(cè)速裝置相應(yīng)的輸出接點(diǎn)導(dǎo)通且加閘電磁閥動(dòng)作正常后，才能將加閘全部恢復(fù)到自動(dòng)控制。否則，必須停止試驗(yàn)并查明原因，待處理完后，方可繼續(xù)進(jìn)行機(jī)組流程試驗(yàn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)測(cè)速裝置在安裝調(diào)試和試驗(yàn)等全過(guò)程進(jìn)行仔細(xì)檢查，并對(duì)回路進(jìn)行全面試驗(yàn)，在檢修、運(yùn)行中隨時(shí)關(guān)注過(guò)程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和總結(jié)問(wèn)題，改進(jìn)方法才能保證其對(duì)機(jī)組運(yùn)行提供準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)速信號(hào)和控制信息，保證機(jī)組的正常運(yùn)行。

[1]南瑞集團(tuán)公司自動(dòng)控制公司SJ-22C使用說(shuō)明書(shū)[Z].