【摘要】機組蠕動對機組軸承危害甚大。對于立式結(jié)構(gòu)的機組，機組蠕動主要損害推力軸承;對于臥式結(jié)構(gòu)的機組，蠕動對導軸承和推力軸承都會產(chǎn)生危害。機組蠕動時間過長，容易導致干摩擦燒瓦事故。對于易發(fā)生蠕動的高水頭機組或轉(zhuǎn)動慣量較小的機組，一般都會加裝蠕動探測器。如果機組在停機狀態(tài)下開始蠕動，蠕動探測器將動作報警，機組剎車裝置將自動投入。對于中低水頭機組，發(fā)生機組蠕動的概率較小，但小概率并不代表不會發(fā)生。因為概率小，設(shè)備檢測可能有空白，運行人員也容易忽視。本文通過一起水輪機導葉關(guān)閉不嚴引起的水輪發(fā)電機組蠕動事故分析及處理并提出了防范措施，旨在提醒同行“禍在一時，防在平時?！毕Ｍ疚哪芤饘Ω唢L險小概率事件的關(guān)注。

【關(guān)鍵詞】水輪發(fā)電機組 ;蠕動;剪斷銷;攔污柵;防范措施

柘林水電廠位于江西省北部永修縣境內(nèi)修河中游末端，是一座以發(fā)電為主，兼有防洪、灌溉、航運、養(yǎng)殖等綜合效益的大Ⅰ型水利水電工程。壩址以上控制流域面積9340平方千米，電站有A、B兩座廠房，A廠有四臺4×48MW的機組（1F～4F），其水輪機型號為HL123-LH-410;最高水頭 45m，額定水頭38.5m，最小水頭25m，轉(zhuǎn)輪葉片數(shù)14片，固定導葉數(shù)24片，活動導葉數(shù)24片。B廠有兩臺2×120MW組（5F和6F），水輪機型號為HLA551C-LJ-691。最大水頭43.9m，加權(quán)平均水頭36.5m，額定水頭35.5m，最小水頭26.4m，轉(zhuǎn)輪葉片數(shù)13片，固定導葉數(shù)24片，活動導葉數(shù)24片。其導水機構(gòu)主要由底環(huán)、導葉、頂蓋、連桿、拐臂、控制環(huán)、鎖錠裝置等組成。柘林水電廠總庫容為79.2億立方米，庫區(qū)兼有養(yǎng)殖和旅游等綜合性功能。柘林水電廠是江西電網(wǎng)的主調(diào)峰、調(diào)頻電廠之一，機組啟停頻繁。A、B廠進水口區(qū)域均有攔污排;機組進水口設(shè)有框柵式結(jié)構(gòu)的攔污柵。攔污柵由邊框、橫隔板和柵條構(gòu)成，支承在混凝土墩墻上，用鋼材制造。采用人工撈渣的方式。洪水期，山上枯枝、樹葉或被沖散的網(wǎng)箱竹木等較多。因洪水期水電機組以發(fā)電為主，很難滿足安規(guī)打撈雜物的作業(yè)條件，導致雜物無法及時打撈。當機組在停機過程中，導葉間恰有雜物，導葉就容易被雜物卡住，輕則導葉關(guān)閉不嚴，重則機組剪斷銷剪斷，導致機組無法正常停機，產(chǎn)生機組轉(zhuǎn)速小于5%Ne的蠕動現(xiàn)象，

1.事故概況

2011年1月4日，剛接班的運行值班人員巡屏時發(fā)現(xiàn)：已經(jīng)停機的#5發(fā)電機組單元監(jiān)視畫面上轉(zhuǎn)速棒圖有顯示，導葉開度較平時也有所偏大，值班人員赴現(xiàn)場檢查，機組確實在低速轉(zhuǎn)動。當時判斷機組發(fā)生低速轉(zhuǎn)動是因為上值值班人員機組自動停機過程不到位，沒有及時發(fā)現(xiàn)機組風閘未自動投入而造成的。我廠機組自動加閘轉(zhuǎn)速是15%Ne，由于機組未制動導致轉(zhuǎn)速持續(xù)下降，最后發(fā)生低轉(zhuǎn)速即蠕動現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象后現(xiàn)場運行值班人員立即對#5機組進行手動加閘操作。手動加撤閘停機成功后，開機條件滿足。隨后數(shù)分鐘，運行人員發(fā)現(xiàn)#5機組又開始發(fā)生蠕動，現(xiàn)場值班人員立即對#5機組進行了手動加閘操作，并保持在加閘狀態(tài)，防止機組再次發(fā)生蠕動。同時進行原因查找，發(fā)現(xiàn)系導葉關(guān)閉不嚴引起的，其中#15、#16剪斷銷已變形但未完全剪斷，因此剪斷銷信號裝置未發(fā)出報警信號。

2.故障初步診斷

因柘林水庫兼有養(yǎng)殖和旅游功能，洪水期雜物較多，雖有攔污排和攔污柵等，但還是會有雜物通過攔污柵進入到水輪機導水機構(gòu)。柘林水電廠是江西電網(wǎng)主調(diào)峰、調(diào)頻電廠之一，機組啟停頻繁，而《國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程（水電廠動力部分）》明確規(guī)定：①攔污柵清掃或檢修應(yīng)在靜水中進行，工作前應(yīng)做好防止突然來水的安全措施;②機組攔污柵應(yīng)在停機時進行清掃或檢修，并做好防止機組啟動的安全措施;③攔污柵水下作業(yè)應(yīng)由專業(yè)的潛水人員進行;④機組進水口攔污柵潛水作業(yè)，所作業(yè)的機組及相鄰機組應(yīng)停機，同時應(yīng)做好確保潛水工安全的措施。

人工打撈條件的在以發(fā)電為主的主汛期很難滿足，所以不能及時打撈雜物的情況經(jīng)常發(fā)生。這就增加了雜物進入水輪機的風險，導葉無法完全關(guān)閉的概率增大。剪斷銷信號器有時會出現(xiàn)剪斷銷剪斷未完全剪斷而沒有發(fā)出報警信號的現(xiàn)象，這次事故就出現(xiàn)了這種情況，現(xiàn)場工作人員立即對剪斷銷進行逐個檢查。最后發(fā)現(xiàn)是靠近蝸殼出水口處#15、#16剪斷銷已嚴重錯位但尚未剪斷。

3.故障處理、確定及防范措施

3.1 問題確定

事故定論：#5機組正常停機過程，#15、#16導水葉間有雜物以致導葉無法正常完全關(guān)閉，導葉間仍有較大間隙，機組在水動力作用下又再次轉(zhuǎn)動起來，且剪斷銷受剪切應(yīng)力作用下已發(fā)生嚴重變形，但尚未剪斷，未及時發(fā)出告警信號。更換剪斷銷并對導葉進行調(diào)整后，機組未出現(xiàn)蠕動現(xiàn)象，可以證實此次機組蠕動的原因是由導葉關(guān)閉不嚴，導致導水葉被水沖開引起的。

3.2 故障處理

當值人員立即向中調(diào)申請，#5機組關(guān)閉工作閘門，退出備用處理缺陷。運行人員做好關(guān)閉工作閘門，排除蝸殼積水等安全措施后，將調(diào)速器切機手動并配合檢修人員更換了#15、#16號剪斷銷，并調(diào)整導水機構(gòu)。經(jīng)開停機試驗后，機組自動加撤閘正常，未再發(fā)生撤閘后蠕動現(xiàn)象。

3.3 防范措施

（1）在庫區(qū)一定范圍內(nèi)安裝攔污排并在進水口安裝攔污柵。攔污柵柵條間距不僅應(yīng)視污物大小、多少和運用要求而定;還應(yīng)與水輪機型號及尺寸大小相適應(yīng)，以保證通過攔污柵的污物不會卡在水輪機過流部件中為準。（2）定時清渣，洪水期，條件許可的情況下必須抓緊時間清渣，若雜物較多，可以向中調(diào)申請停機后清渣。（3）有條件的可以安裝蠕動探測器，加強對機組停機狀態(tài)的監(jiān)視，一旦機組發(fā)生蠕動，蠕動探測器將動作報警，機組制動裝置將自動投入。（4）加強運行值班工作。值班人員對停機狀態(tài)的機組也必須等同運行機組一樣監(jiān)視。做好事故預想，發(fā)生機組蠕動事故，確保第一時間，人工手動干預，將制動裝置投入。

4.結(jié)束語

通過本次事故的分析，不難發(fā)現(xiàn)機組蠕動也可能發(fā)生在中、低水頭的水輪發(fā)電機組身上。水電廠值班人員要有此認識，并采取積極的應(yīng)對措施，才能保證當這類小概率高風險的非常態(tài)突發(fā)事件發(fā)生時，值班人員能正確處理和有序控制。

參考文獻

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[3]柘林水電廠水輪機安裝說明書.

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