李 剛，李麗霞

（1.中國電建集團(tuán)海外投資有限公司，北京 100048；2.中國水利水電第四工程局有限公司，青海 西寧 810007）

1 工程概況

某水電站位于老撾境內(nèi), 工程采用閘壩式開發(fā)，樞紐主要建筑物包括混凝土閘壩、壩式進(jìn)水口及河床式廠房、兩岸非溢流壩段。電站開發(fā)任務(wù)以發(fā)電為主，總裝機(jī)容量120 MW，裝設(shè)3臺40 MW燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，水庫正常蓄水位325 m，調(diào)節(jié)庫容0.254億m3，具有日調(diào)節(jié)性能。

燈泡貫流式水輪機(jī)適用于極低水頭的水電站，其過流部件有引水管、座環(huán)、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)輪和轉(zhuǎn)輪室、尾水管。水流從引水管進(jìn)口到尾水管出口基本上沿機(jī)組軸線流過。水輪機(jī)流道的中心設(shè)一燈泡體，發(fā)電機(jī)、主軸、軸承等都安裝在燈泡體內(nèi)，主軸向后延伸與轉(zhuǎn)輪相連。從轉(zhuǎn)動部分的支承上分析，屬兩支點機(jī)組。燈泡體內(nèi)有兩個軸承，靠近發(fā)電機(jī)的是推力和徑向的組合軸承，而靠近水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的是徑向的導(dǎo)軸承。

2 水輪機(jī)導(dǎo)軸承燒瓦事件經(jīng)過

第一次燒瓦事件過程：電站2號機(jī)組于某年4月3日上午10：11：00，上位機(jī)報2號機(jī)組低位油箱2號泵動力電源消失，當(dāng)值監(jiān)盤人員匯報運行值長，值長令當(dāng)值值班員現(xiàn)地檢查低位油箱2號泵情況，通過檢查后發(fā)現(xiàn)2號油泵動力電源斷開態(tài)，立即啟動了1號油泵，1號油泵無法投運，又立即到廠用電400 V進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)400 V上的低位油箱油泵和高壓頂起油泵電源處于斷開位置，經(jīng)過多次分合閘后，兩臺低位油箱油泵均無法運行，值長令值班員現(xiàn)地檢查高位油箱油位。在10：22：00時高位油箱油位已經(jīng)到0 m，水導(dǎo)瓦溫從54℃驟升（瞬間最高溫度達(dá)96.5℃），在10：36：00時，上位機(jī)報2號機(jī)組水導(dǎo)瓦溫越上限，2號機(jī)組緊急事故停機(jī)動作，造成機(jī)組事故停機(jī)。2號機(jī)組水導(dǎo)瓦于4月3日10：36：00燒瓦事故產(chǎn)生，于當(dāng)年6月22日水導(dǎo)瓦檢修工作完成。

第二次燒瓦事件過程：當(dāng)年8月11日19：07：00，二級電站2號機(jī)組在啟動過程中，因低位油箱油位低報警，低壓循環(huán)油泵、高壓頂起油泵退出，歷時7分鐘，轉(zhuǎn)速未達(dá)到100%，當(dāng)值運行人員未吸取“4.3”燒瓦的教訓(xùn)，未采取應(yīng)急措施，直到上位機(jī)報2號機(jī)組水導(dǎo)瓦溫越上限，緊急事故停機(jī)動作，水導(dǎo)瓦溫達(dá)75.9℃，導(dǎo)致水導(dǎo)軸瓦燒損的事故。2號機(jī)組水導(dǎo)瓦于8月11日19：07：00燒瓦事故產(chǎn)生，于當(dāng)年10月24日水導(dǎo)瓦檢修工作完成。

3 兩次燒瓦事件反映出來的主要問題

3.1 機(jī)電安裝問題

（1）直流高壓油泵啟動投入的試驗工作未做（機(jī)組屬于不安全運行狀態(tài)）。

（2）現(xiàn)場相對濕度大，墻面漏水等施工缺陷較多，運行環(huán)境差，設(shè)備絕緣保證率低，造成運行人員多次合閘失敗。

（3）低位油箱油位開關(guān)接點整定邏輯錯誤。未按照廠家圖紙和設(shè)計圖紙進(jìn)行設(shè)定，施工單位和廠家現(xiàn)場服務(wù)人員在現(xiàn)場擅自更改接點，將低位油箱低油位報警同時作用于停止低壓油泵和高壓頂起油泵運行，造成低位油箱油位低時低壓油泵和高壓油頂起油泵停泵，對機(jī)組無保護(hù)措施[1，2]。

（4）拆除的水導(dǎo)軸瓦檢查發(fā)現(xiàn)，水導(dǎo)瓦上游側(cè)有大片磨損，系安裝調(diào)整不合格，機(jī)組軸線在不正常狀態(tài)下運行的結(jié)果，同時軸承潤滑油管安裝未進(jìn)行完全清理，管內(nèi)壁附著大量焊接后爆渣。

3.2 設(shè)計問題

（1）作為軸瓦潤滑保護(hù)的主要手段，直流高壓油泵控制電源交流側(cè)接線設(shè)計不合理；高位油箱過低油位時作用于監(jiān)控系統(tǒng)停機(jī)的回路未設(shè)計連接。未按照廠家事故停機(jī)流程框圖（E304900）及NB/T 35004-2013《水力發(fā)電廠自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)范》將機(jī)組高位油箱油位下限接入監(jiān)控系統(tǒng)報警，下下限接入監(jiān)控系統(tǒng)事故停機(jī)流程。

（2）油泵電源控制柜設(shè)計不合理，柜內(nèi)開關(guān)容量與400 V廠用電輸出容量不匹配（400 V廠用電盤柜輸出容量為160 A，油泵控制柜開關(guān)容量為320 A）。高壓油泵、低壓油泵均無雙回路電源；油泵控制箱控制電源未按交、直流各一回設(shè)計導(dǎo)致控制電源不可靠。

（3）開、停機(jī)流程及事故停機(jī)點不夠完全、全面。

3.3 設(shè)備廠家問題

（1）因直流高壓油頂起油泵電機(jī)軟啟動過載問題，未能確保直流電機(jī)正常投入運行。

（2）柜內(nèi)的電氣設(shè)備布置擁擠，且廊道層較潮濕，應(yīng)將低位油箱低壓油泵、高壓油頂起油泵控制箱分開設(shè)置，分別配置安全可靠的雙路電源，控制電源宜考慮雙回路，一路交流，一路直流，并可實施切換運行。

（3）主機(jī)廠未及時核算、提供事故停機(jī)后高位油箱的剩余儲油量的保障運行時間。

（4）低位油箱油位開關(guān)接點整定邏輯錯誤。未按照廠家圖紙和設(shè)計圖紙進(jìn)行設(shè)定，施工單位和廠家現(xiàn)場服務(wù)人員在現(xiàn)場擅自更改接點，將低位油箱低油位報警同時作用于停止低壓油泵和高壓頂起油泵運行，造成低位油箱油位低時低壓油泵和高壓油頂起油泵停泵，對機(jī)組無保護(hù)措施。

（5）調(diào)速器PLC B機(jī)報故障，同時也無法切換到PLC A機(jī)。

3.4 運維問題

（1）運行人員在低位油箱動力電源消失后，經(jīng)采取措施進(jìn)行多次處理，反復(fù)投合閘失敗后，仍沒有及時手動緊急停機(jī)，期間歷時25 min，錯失了故障處理的最佳時機(jī)，造成了因機(jī)組輔助設(shè)備的故障而導(dǎo)致主機(jī)事故的后果[3]。

（2）運行人員在日常巡視時疏忽大意，對2號油箱油位過低、2號機(jī)組油位低于1號、3號機(jī)組300 mm，油量少了約2 m3未及時發(fā)現(xiàn)及分析，并未及時進(jìn)行補(bǔ)油。

（3）運行值班人員在調(diào)速器PLC B機(jī)故障發(fā)出后，歷時7 min時間，未吸取當(dāng)年“4.3”燒瓦事故教訓(xùn)，沒有迅速果斷停機(jī)，臨場處置能力差。

（4）調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)器出現(xiàn)故障報警系因為槳葉主配壓閥關(guān)閉腔側(cè)限位螺母由于（人為）外力動作造成非正常偏移，致使槳葉接力器無法向關(guān)閉側(cè)移動，造成槳葉在開機(jī)流程中無法按照整定規(guī)律完成隨動，機(jī)組無法達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速在95%和94%間跳變，開機(jī)流程失敗。

（5）運行值班人員違背操作規(guī)程，在未通過批準(zhǔn)的情況下（電話/網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系廠家經(jīng)口頭同意），擅自更改低位油箱油位開關(guān)節(jié)點位置，將2號機(jī)組低位油箱油位開關(guān)兩次下調(diào)共80 mm。

4 燒瓦事件整改措施

4.1 機(jī)電安裝整改措施

（1）梳理安裝未完工項目，對影響機(jī)組安全穩(wěn)定運行的設(shè)備制定了專項整改措施，包括直流電機(jī)的驗收、水淹廠房系統(tǒng)的投運等。

（2）改善機(jī)電設(shè)備運行環(huán)境，增加了除濕機(jī)以及對墻面漏水進(jìn)行了專項處理。

（3）對安裝調(diào)試的低位油箱定值進(jìn)行整理，不符合廠家及設(shè)計要求的油位接點進(jìn)行了整改。

（4）全面清掃潤滑油系統(tǒng)管路，保障軸瓦的安全穩(wěn)定運行。

4.2 設(shè)計整改措施

（1）完善了開停機(jī)及事故停機(jī)流程，增加機(jī)組高位油箱油位下限、下下限、機(jī)組低位油箱過高、高頂延遲退出等保護(hù)信號。

（2）對高壓油泵、低壓油泵均采用配置雙回路電源設(shè)計，油泵控制箱控制電源按交、直流各一回設(shè)計，控制箱內(nèi)部接線由主機(jī)廠設(shè)計布置，確保動力、控制電源的安全可靠。

（3）督促設(shè)計院下發(fā)南歐江流域定值清單并與現(xiàn)場進(jìn)行核對。

4.3 設(shè)備廠家整改措施

（1）重新設(shè)計了低位油箱控制系統(tǒng)，潤滑油系統(tǒng)和高頂系統(tǒng)分開控制，增加雙電源系統(tǒng)一路交流、一路直流，徹底解決軟啟故障問題，核定低位油箱油位定值，處理了低油位報警同時作用于停止低壓油泵報警點的問題。

（2）調(diào)速器廠家集中處理了PLC A機(jī)B機(jī)故障切換的問題，對槳葉主配壓閥關(guān)閉腔側(cè)限位螺母易偏移的問題進(jìn)行了處理。

4.4 運維整改措施

（1）針對兩次燒瓦事故按照“四不放過原則”對相關(guān)管理負(fù)責(zé)人、值長等進(jìn)行了嚴(yán)重警告、調(diào)離崗位的處罰，并在電站運維部開展了多次事故教育總結(jié)會議。

（2）要求運維公司配置滿足安全運行要求的運維人員，針對運維人員數(shù)量不足且都過于年輕，加強(qiáng)運行人員培訓(xùn)，提高技能水平，水力機(jī)械和電氣各系統(tǒng)的熟悉程度，臨場綜合分析判斷能力，處置事故的能力。

（3）認(rèn)真梳理管理制度及操作規(guī)程，嚴(yán)格執(zhí)行“兩票三制”制度，建立設(shè)備負(fù)責(zé)人制度，確?，F(xiàn)場操作的規(guī)范性、可靠性。

5 結(jié)語

水電站半年內(nèi)連續(xù)兩次燒瓦事件，反映出從設(shè)計、廠家、安裝、驗收、運行整個生產(chǎn)鏈上存在的諸多問題。發(fā)電公司積極處理事故，按照電力生產(chǎn)“四不放過”原則不規(guī)避問題、不掩蓋事故，對事故處罰到人、缺陷處理到位，并結(jié)合事故反映出的問題開展了全流域梯級電站的定值冊、流程、缺陷的梳理和立項工作，保障了當(dāng)年的年度發(fā)電目標(biāo)順利完成。