許 威，余組良，尚夢(mèng)迪

（1. 華東桐柏抽水蓄能發(fā)電有限責(zé)任公司，浙江 天臺(tái)317200；2. 華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，浙江 杭州310014）

1 前言

華東桐柏抽水蓄能發(fā)電有限責(zé)任公司坐落于浙江省天臺(tái)縣，調(diào)節(jié)型式為日調(diào)節(jié)純抽水蓄能電站，共安裝有4臺(tái)立軸單級(jí)混流可逆式水泵水輪機(jī)組，總裝機(jī)的容量為4×300 MW。機(jī)組主要有發(fā)電、抽水、發(fā)電調(diào)相、抽水調(diào)相等正常工況，還有背靠背啟動(dòng)、線路充電等特殊運(yùn)行工況。采用一臺(tái)機(jī)組一臺(tái)變壓器的組合單元接線方式，機(jī)組開(kāi)關(guān)采用了SF6絕緣氣體型式的斷路器，用以正常機(jī)組同期并網(wǎng)。

2 事故現(xiàn)象

桐蒼線5419運(yùn)行，桐巖線5420運(yùn)行，500 kV分段5012開(kāi)關(guān)在運(yùn)行，1～4號(hào)主變壓器在運(yùn)行，1號(hào)機(jī)組抽水調(diào)相開(kāi)機(jī)，2～4號(hào)機(jī)組處于停機(jī)工況穩(wěn)態(tài)，廠用電情況為1號(hào)廠變供10 kVⅠ段，2號(hào)廠變供10 kVⅡ段。1號(hào)機(jī)組在抽水調(diào)相工況轉(zhuǎn)換到抽水工況時(shí)，發(fā)電機(jī)出口開(kāi)關(guān)合閘后，上位機(jī)報(bào)“1號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)油泵運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)報(bào)警”，現(xiàn)場(chǎng)檢查油泵運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)報(bào)警燈亮。

監(jiān)控報(bào)警記錄：

2019-3-20 00：30：01 1 號(hào)機(jī)抽水調(diào)相開(kāi)機(jī) 發(fā)令；

2019-3-20 00：36：31 1 號(hào)機(jī)發(fā)電機(jī)出口開(kāi)關(guān)位置 合上；

2019-3-20 00：38：33 1號(hào)機(jī)發(fā)電機(jī)出口開(kāi)關(guān)泵運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng) 報(bào)警。

3 原因分析及處理

桐柏機(jī)組開(kāi)關(guān)的型號(hào)為瑞士ABB的HECPS 3，開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)的型式為液壓彈簧式。開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)由5個(gè)組件構(gòu)成：抑制組件、儲(chǔ)能組件、執(zhí)行組件、控制組件與監(jiān)控組件。液壓彈簧操作機(jī)構(gòu)的技術(shù)概念實(shí)現(xiàn)了線圈彈簧儲(chǔ)能與液壓操作兩者互相結(jié)合的小型集成控制與設(shè)計(jì)原理。圓盤(pán)彈簧裝置發(fā)出的力作用于三個(gè)能量?jī)?chǔ)存活塞。通過(guò)三個(gè)能量?jī)?chǔ)能活塞，將彈簧的彈性和機(jī)械能值的傳播轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏河偷捏w積和壓力，通過(guò)高壓儲(chǔ)罐與工作缸（高壓油柱）之間的液體壓力傳遞作為快速轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)從而進(jìn)行閉合操作。此外，通過(guò)調(diào)節(jié)節(jié)流閥的設(shè)定可以簡(jiǎn)單地調(diào)整開(kāi)關(guān)速度。操作機(jī)構(gòu)的控制和能量的傳遞是基于具有實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)的液壓操作技術(shù)的結(jié)構(gòu)部件，如能量?jī)?chǔ)存活塞、活葉閥門(mén)、機(jī)械手和高壓油泵，以及集成液壓終端阻尼操作的活塞。斷路器的工作機(jī)構(gòu)采用一系列易于安裝和維護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。液壓控制和操作功能集成到鋁密封模塊中。液壓彈簧運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)不使用任何液壓管道系統(tǒng)。在模塊設(shè)計(jì)中，所有模塊通過(guò)側(cè)法蘭相互連接。液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)具備的優(yōu)勢(shì)有：緊湊的結(jié)構(gòu)、可靠性較高、免維護(hù)、磨損率比較低、內(nèi)在的液壓阻尼、不會(huì)受到溫度影響、模塊化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)增強(qiáng)，不用增加額外的外接管路、耗油量非常少，操作機(jī)構(gòu)的外殼也能夠提供所有的用油量即便在少量極端的故障情況下。

+AJ47-S1為儲(chǔ)能彈簧行程開(kāi)關(guān)，其位置反映了油壓的大小，當(dāng)油壓低時(shí)繼電器K4動(dòng)作，油泵動(dòng)作打壓，當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定值，+AJ47-S1常閉接點(diǎn)斷開(kāi)，K4失電，油泵停止。K5是延時(shí)繼電器，K4得電同時(shí)K5得電，在整定的延遲時(shí)間（110 s）內(nèi)，若+AJ47-S1常閉的接點(diǎn)未斷開(kāi)，K5仍未失電，K5常閉的接點(diǎn)分開(kāi)，K4失去電，油泵停止，防止油泵長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)會(huì)動(dòng)作信號(hào)繼電器K63，上位機(jī)監(jiān)控報(bào)開(kāi)關(guān)油泵運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)的報(bào)警信號(hào)。

所以，造成1號(hào)機(jī)發(fā)電機(jī)開(kāi)關(guān)油泵運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)報(bào)警的原因就是開(kāi)關(guān)油泵未在延時(shí)繼電器K5整定時(shí)間內(nèi)建壓。原因有以下5種：

（1）油泵竄油或漏油，無(wú)法建壓。

（2）K5延時(shí)繼電器誤動(dòng)，未建壓即發(fā)超時(shí)停泵。

（3）K4不能動(dòng)作，油泵未運(yùn)行。

（4）+AJ47-S1行程開(kāi)關(guān)故障，造成K4、K5長(zhǎng)時(shí)間得電。

（5）油泵電機(jī)故障，不能滿足打壓要求。

針對(duì)以上5種情況，逐步排除判斷原因：

原因排查一：現(xiàn)場(chǎng)檢查1號(hào)機(jī)開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)油泵，未發(fā)現(xiàn)有竄油、漏油情況。

原因排查二：現(xiàn)場(chǎng)復(fù)歸K5繼電器，油泵控制回路重新動(dòng)作，此時(shí)檢查K4動(dòng)作，油泵動(dòng)作，K5未在整定時(shí)間內(nèi)動(dòng)作，可以確認(rèn)繼電器K4正常，油泵或延時(shí)繼電器K5故障。

原因排查三：現(xiàn)場(chǎng)檢查開(kāi)關(guān)彈簧行程，可以確定+AJ47-S1行程開(kāi)關(guān)正常。

原因排查四：現(xiàn)場(chǎng)檢查油泵儲(chǔ)能電機(jī)碳刷長(zhǎng)度15 mm，大于11 mm的技術(shù)要求，滑環(huán)有輕微燒灼痕跡，且存在位置變形情況，測(cè)量電機(jī)的直流電阻值為1.3 kΩ，絕緣電阻值為8 MΩ。油泵電機(jī)絕緣下降不能正常運(yùn)行。更換新的油泵儲(chǔ)能電機(jī)后，測(cè)量其直流電阻值為1 Ω，絕緣電阻值為1.3 GΩ，儲(chǔ)能時(shí)間為89 s，彈簧儲(chǔ)能正常。延時(shí)繼電器K5在整定時(shí)間內(nèi)動(dòng)作，排除K5故障，確認(rèn)故障點(diǎn)為油泵儲(chǔ)能電機(jī)。

經(jīng)運(yùn)維人員檢查，最終確認(rèn)原因?yàn)橛捅脙?chǔ)能電機(jī)因絕緣下降導(dǎo)致儲(chǔ)能時(shí)間超時(shí)，更換了儲(chǔ)能電機(jī)后彈簧儲(chǔ)能正常，儲(chǔ)能時(shí)間為89 s，在繼電器K5規(guī)定整定的時(shí)間（110 s）內(nèi)，報(bào)警復(fù)歸。

4 結(jié)束語(yǔ)

機(jī)組開(kāi)關(guān)作為發(fā)電電動(dòng)機(jī)重要的同期點(diǎn)和500 kV系統(tǒng)電氣斷開(kāi)點(diǎn)，對(duì)電站運(yùn)行具有極其重要的作用。通過(guò)分析檢查，找到故障點(diǎn)并消除，保持設(shè)備健康性能狀態(tài)，確保電站機(jī)組安全健康穩(wěn)定的運(yùn)行。