卞高山

(國電大渡河流域水電開發(fā)有限公司檢修安裝分公司，四川樂山 614900)

某水電站一水輪發(fā)電機組在試驗過程中機組高轉速加閘，引起閘塊短時磨損(約15 s)，經現(xiàn)場檢查，未造成其它后果。事后經檢查分析，系因機組測速裝置故障引起本次事件，故分析機組測速裝置在應用中容易出現(xiàn)故障的地方并采取相應措施，是保證機組正常運行的重要措施之一。

1 事件經過

某水電站在檢修工作中，對一水輪機組測速裝置(SJ-22C)進行了更換，完成了裝置的定值檢查校核和試驗;機組試運行時，由監(jiān)控系統(tǒng)流程自動開機，準備作機組假同期試驗，但因流程開機不成功，自動返回停機態(tài)，在此過程中，發(fā)生了機組高轉速加閘事故。

2 原因分析及論證

2．1 事件順序分析

經核查，監(jiān)控系統(tǒng)報警信息順序如下:

53'08″停機——空載流程啟動;

57'51″機組轉速未到 5%Ne，停機——空載流程退出;

57'51″空載——停機流程啟動;

57'53″機組導葉全關;

57'56″機組加閘電磁閥投入;

57'58″制動閘未落下;

58'48″停機態(tài)動作。

根據(jù)報警信息并進行分析，“停機——空載”流程啟動后，沒有收到5%Ne的轉速信號(機組實際已達額定轉速)，故流程自動退出，并自動返回停機態(tài)，即啟動“空載——停機”流程。

“空載——停機”流程的正常執(zhí)行情況為先關閉導葉，等待機組轉速下降到加閘轉速(25%Ne)，然后投機組加閘電磁閥。

但從監(jiān)控報警信息看，機組導葉全關后，僅3 s就收到加閘電磁閥投入信號?？紤]到電磁閥的動作時間和監(jiān)控系統(tǒng)采樣時間存在1～2 s的偏差，可以認為，流程在收到導葉全關后，立即投入了加閘電磁閥。

2．2 原因分析

因SJ-22C測速裝置的5%Ne和25%Ne兩點為常閉接點，即在停機時，監(jiān)控系統(tǒng)會收到這兩點的信號。只有在機組轉速上升后，此兩接點按順序逐一斷開，監(jiān)控系統(tǒng)才判斷機組轉速上升正常。從機組開機流程失敗和高轉速加閘現(xiàn)象進行分析，5%Ne和25%Ne兩點在機組實際轉速上升后，仍然處于閉合狀態(tài)，即測速裝置沒有正確反映機組實際轉速。但初步判斷是測速裝置存在故障，從而給監(jiān)控系統(tǒng)的信息不準確，造成在高轉速情況下流程誤加閘。

對新更換的測速裝置進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頻回路上。

測頻回路有“電壓測頻”和“齒盤測頻”兩路，并在裝置上有各自的位置開關進行投/退，只有在位置開關“投入(ON)”的情況下，對應的測頻功能才投入。在100%Ne以下各點時，兩路為“與”關系，即若兩路測頻都投入時，必須兩路測值同時滿足條件，測速裝置才可能有相應輸出，若兩路采集不一致時，測速裝置報警燈會點亮并上送監(jiān)控系統(tǒng)“測速裝置故障”信號。經檢查監(jiān)控系統(tǒng)無相應報警記錄。

綜合上述情況，可以認定故障是測速裝置測頻故障引起的，而故障的唯一原因是“電壓測頻”或“齒盤測頻”的位置開關沒有投入(若投入正常，則在事件發(fā)生前應有“測速裝置故障”的登錄信息)，故只有兩位置開關沒有全部投入時，才可能既無法正確測頻，又無報警信息。

3 測速裝置重點檢查項目

從該事件發(fā)生的整個過程看，存在工作不仔細、不到位、工作流程不清楚的問題。即在定值檢查完后，沒有專人檢查裝置整體安裝及恢復情況，沒有檢查開關的投入位置是否正確。另外，新更換裝置后，沒有經過實際開機試驗就盲目投運，未能發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患。

另外，從實際運行經驗看，在測速裝置安裝、試驗、檢查的各個過程中，還存在一些容易疏忽和引起事故的地方。

3．1 測速帶安裝

因測速帶及齒指檢查、調整不仔細引起探頭損壞的情況時有發(fā)生，故對測速帶的安裝、檢查和調整應引起足夠的重視。機械作業(yè)完后，尤其是在機組擴修時測速鋼帶拆除并重新安裝后，必須有專人對測速鋼帶及其動片進行檢查，確認鋼帶安裝牢固無變形、位置合適(易于探頭安裝)，所有動片無彎曲變形，轉動盤(或動片)磁鋼位于探頭中間且與兩探頭之間，深度以擋住探頭為宜，以避免機組轉動時動片碰撞探頭和因間距過大影響測量。

3．2 電纜屏蔽層接地

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

3．3 撥輪開關位置情況

裝置出口邏輯、定值、輸入及輸出回路試驗檢查完成后，應仔細檢查裝置的撥輪開關位置，在正常情況下電壓測頻(F)、機械測頻(P)撥輪開關應在“有效(ON)”位置。

3．4 加閘回路檢查

機組檢修完、第一次帶水開機試驗時，機組加閘和反充氣必須手動完成，以避免因測速裝置、電磁閥、監(jiān)控系統(tǒng)以及其它原因引起的高轉速加閘。

手動加閘試驗正常后，必須先將加閘和反充氣氣源關掉、電磁閥投至自動，由監(jiān)控系統(tǒng)流程進行自動開停機試驗。在整個開/停機流程試驗過程中，需注意SJ-22C測速裝置和電磁閥動作情況。只有確定在加閘轉速(下降接通)到達時，測速裝置相應的輸出接點導通且加閘電磁閥動作正常后，才能將加閘全部恢復到自動控制。否則，必須停止試驗并查明原因，待處理完后，方可繼續(xù)進行機組流程試驗。

4 結語

對測速裝置在安裝調試和試驗全過程進行仔細檢查，并對回路進行全面試驗，在檢修、運行中隨時關注過程，及時發(fā)現(xiàn)問題，總結經驗，改進方法，才能保證其對機組運行提供準確的轉速信號和控制信息，保證機組的正常運行。