鄒四群
(洪江水力發(fā)電廠懷化市418200)
洪江水電廠位于湖南懷化市洪江區(qū)上游4.5 km處,安裝6臺單機45 MW燈泡貫流式機組,總裝機容量270 MW。設計年發(fā)電量10.17億kW·h,梯級電站聯(lián)合運行年發(fā)電量11.14億kW·h,設計水頭20 m,投產時是國內單機容量最大的燈泡貫流式機組,目前仍保持該類型機組運用水頭最高的紀錄。1#~2#機組水輪機由日本日立公司生產、發(fā)電機為法國阿爾斯通公司生產,3#~6#機組由哈爾濱電機廠有限責任公司按照國外技術制造。
運行趨勢分析的主要對象是輔機設備,尤其是頻繁啟動運行的輔機設備。
洪江水電廠輔機設備有滲漏水泵、檢修水泵、廠區(qū)雨水泵、壩頂消防水泵、10#、20#壩段排水泵、1#~6#機漏油泵、1#~6#機高位油泵、1#~6#機調速器油泵、1#~6#機高壓油泵、1#~6#機軸承油泵、1#~6#機發(fā)電機冷卻水泵、低壓氣機、高壓氣機。
頻繁運行的輔機設備有滲漏水泵、檢修水泵、廠區(qū)雨水泵、壩頂消防水泵、10#、20#壩段排水泵、1#~6#機漏油泵、1#~6#機高位油泵、低壓氣機、高壓氣機。
輔機設備易出現的問題歸納起來主要有水位計故障、浮子故障、液位開關運行不穩(wěn)定等。表現出來的不正?,F象主要有水泵、油泵運行后不能正常停止、到啟動時間未啟動、運行時主備用切換不正常、運行時間突變等。
一種輔機設備運行穩(wěn)定后,它運行的各項參數將穩(wěn)定不變。例如,排水泵運行穩(wěn)定后,它的運行時間、啟動間隔、運行電流等參數將基本不變。根據運行經驗收集設備運行特征參數,并進行總結和歸納,并確保收集到的數據能反映設備一般運行情況時的狀態(tài)。表1~表3為洪江水電廠部分輔機設設備運行特征參數。
表1 漏油泵運行特征參數min
表2 滲漏檢修水泵運行特征參數min
表3 10#、20#壩段排水泵運行特征參數
熟練掌握設備運行趨勢是發(fā)現故障的前提基礎。只有熟練掌握了設備運行特征參數后,才能做到有的防矢,對設備運行不正常反應敏感,引起重視,及時發(fā)現設備缺陷,避免不安全事故。
(1)判斷準確率高。設備運行參數突變,大部分是由于設備出現故障導致。如果設備不出現故障,運行參數一般不會出現太大變化。
(2)易發(fā)現隱蔽缺陷。水電廠值班,上位機監(jiān)視的設備很多,監(jiān)控信號也很多,極易出現對某些信號重視不夠,如水泵啟動后,到達停泵時間未停止運行,而水泵運行信號是正常的,如果不做趨勢分析,很難發(fā)現這樣的隱蔽缺陷。
(1)短期分析法。將最近一次設備的運行參數與以往經驗收集的特征參數進行比較,通過此種比較,很容易發(fā)現設備存在的問題,從而為事故預防提供直接支持。
(2)中長期分析法。將最近一次設備的運行參數放至整個歷史數據中比較,從而可以發(fā)現設備的運行參數的變化,如水泵運行時間在某一時間段變化規(guī)律。通過此種方法可以發(fā)現設備健康狀況變化的過程,而短期分析法無法做到這一點,此種方法能夠在設備剛開始出現故障時得以發(fā)現。
(1)2009年7月20日,運行人員通過趨勢分析發(fā)現檢修水泵運行時間由原來的360 min縮短至180 min,經過專業(yè)人員檢查確認,原因為4#機受油器滲油處理后,尾水流道排水閥被異物卡住,導致尾水流道關閉不嚴,經過處理后恢復正常,避免了一起不安全事故。
(2)2009年12月22日,運行人員通過趨勢分析發(fā)現2#檢修水泵運行3 min后仍不停止運行,立即查看上位機排水系統(tǒng)監(jiān)視畫面發(fā)現水位已達到停泵水位1.6 m,通過繼續(xù)觀察,發(fā)現檢修集水井水位不再繼續(xù)下降,現場檢查水位與上位機水位一致,之后將水泵切停,通知專業(yè)人員檢查,發(fā)現水位傳感器故障,更換水位傳感器后正常。若不是及時發(fā)現了此設備缺陷,很有可能導致水泵長期抽空而損壞,給電廠帶來經濟損失。
(3)2010年2月4日,運行人員通過趨勢分析發(fā)現20#壩段水泵到達啟泵時間后水泵未啟動,檢查水位已到達啟泵水位,檢查原因為水泵蓮蓬頭密封不嚴,水泵內進入空氣,不能形成真空,經過處理后恢復正常。若不及時發(fā)現此設備問題,20#壩段水位將繼續(xù)上漲,導致水淹20#壩段廊道,后果不堪設想。
(4)2010年5月17日,運行人員通過趨勢分析發(fā)現3#機漏油泵啟動間隔縮短至1 min,每次運行30 s,與正常啟動間隔13 min,運行時間8 min,相差很大,之后立即通知專業(yè)人員檢查發(fā)現3#機漏油箱啟主用泵浮子失效,經更換漏油箱啟主用泵浮子后正常。此缺陷如不及時發(fā)現,很有可能造成調速器系統(tǒng)跑油事故,給電廠造成損失。
(5)2010年6月4日,運行人員通過趨勢分析發(fā)現1#機漏油泵主備用工作不穩(wěn)定,有時啟備用泵有時啟主用泵,經過檢查發(fā)現液位開關工作不穩(wěn)定,更換液位開關后,自動啟、停主用泵正常。此缺陷如不及時發(fā)現,很有可能情況惡化,導致調速器系統(tǒng)跑油事故發(fā)生,給電廠安全生產構成威脅。
(6)2011年1月30日,運行人員通過趨勢分析發(fā)現,檢修水泵啟停間隔由以前的300min縮短為現在的95min,經專業(yè)人員現場檢查為6#機流道排水閥被異物卡死,導致進水流道排水閥關閉不嚴,經過流道消壓對流道排水閥進行檢查處理后恢復正常。
(7)2011年4月3日,運行人員通過趨勢分析發(fā)現,2#機運行過程中漏油泵啟動間隔由約35 min縮短至5 min,經專業(yè)人員檢查發(fā)現啟主用泵的液位開關故障,引起油泵啟停頻繁,更換啟主用泵的液位開關后恢復正常。此缺陷若不及時發(fā)現,漏油泵很有可能被燒壞,避免了一次不安全事故。
(8)2011年5月5日,運行人員通過趨勢分析發(fā)現,檢修水泵長時間運行,不自動停泵,現場檢查檢修集水井水位1.62 m, 現場檢查發(fā)現運行電流僅78 A,水泵未抽上水,專業(yè)人員對檢修水泵排氣, 檢查水位傳感器發(fā)現傳感器反饋至水位計的水位值飄移,將其調整后,檢修水泵啟?;謴驼!H舨患皶r發(fā)現此缺陷,檢修水泵很有可能被燒壞,避免了一次設備順壞事故。
設備趨勢分析法在洪江水電廠運行分析中的經驗表明,如何監(jiān)視設備發(fā)展趨勢,預防設備故障和事故的發(fā)生或者把故障和事故“扼殺”在萌芽狀態(tài),設備趨勢分析法擔有重要角色。但由于設備趨勢分析法具有局限性,不能發(fā)現所有設備問題,所以此方法應結合現場工作經驗使用,方能達到更好的效果,從而,可以進一步提高電廠安全生產水平。
1 陳國慶,謝剛,吳丹清.水電廠運行技術問答[M].北京:中國電力出版社,2005.
2 謝云敏.水輪發(fā)電機組輔助設備及自動化運行與維護[M].北京:中國水利水電出版社,2004.