徐志超
(華東桐柏抽水蓄能發電有限責任公司,浙江天臺317200)
關于背靠背開機主進水閥旁通閥抖動淺析
徐志超
(華東桐柏抽水蓄能發電有限責任公司,浙江天臺317200)
針對一次背靠背開機過程中主進水閥旁通閥持續抖動進行分析,通過對機組啟停流程的梳理,找出引起異常的原因,并整理出處理過程,提出建議。
背靠背;主進水閥旁通閥;SFC啟動
華東桐柏抽水蓄能發電有限責任公司位于浙江省天臺縣,電站的總裝機容量為120萬kW,靠近華東500 kV電網負荷中心,是華東電網理想的調峰電源。電站樞紐由上水庫、下水庫、輸水系統、地下廠房、開關站等部分組成。抽水蓄能機組與常規機組相比較,運行工況多樣,包括發電、發電調相、抽水、抽水調相、水輪機等不同工況。而在抽水調相工況啟動中,又分為SFC啟動和BTB啟動。BTB啟動作為抽水蓄能機組的重要啟動模式,其啟動邏輯必須做到配合完美,才能保證機組正常運行,提高電站運行的可靠性與經濟性。本文針對某次BTB啟動過程中工作旁通閥多次抖動進行淺析。
2.1.件現象(表1)
2.2.因分析及處理
由事件列表可以看出,最終被拖動機組2號機步序執行超時,此時由問題的結果追溯原由,見圖1。

圖1.組啟停流程邏輯(部分)1

表1.件列表
由邏輯圖可以看出S4B-2步序完成(GBX_STP_S4B_2_ON)其反饋必須滿足以下條件:
(1)GBX_LAB_CWV_OP(迷宮冷卻水閥打開)
(2)GBX_CW_LABV_F_L(上迷宮冷卻水流量低)取反
(3)GBX_CW_LABL_F_L(下迷宮冷卻水流量低)取反
(4)OBO_LER_RDY(拖動機準備好)
(5)GBX_DS_SFC_ON(被拖動刀在合位置)或GBX_STP_S4B_5_OK(流程S4B_5完成)
或者:
GBX_STP_45_3_OK(流程45_3完成)
或者:
GBX_STP_S4B_4_OK(流程S4B_4完成)
若這些條件不滿足,那么將導致S4B-2步序執行超時(GBX_STP_S4B_2_OT),通過事件列表可以看出,最終S4B_2執行超時,其中,迷宮冷卻水閥打開、上迷宮冷卻水流量低排除、下迷宮冷卻水流量低排除、被拖動刀在合閘位置(SFC啟動刀合閘)均可以在事件列表中找到,因此,可以判斷導致流程超時的原因為OBO_LER_RDY(拖動機準備好)不滿足。見圖2。

圖2.組啟停流程邏輯(部分)2
由圖2可以看出GBX_LER_RDY_ST(拖動機準備好啟動)滿足條件為:
(1)GBX_TR_SP(步序執行觸發條件)
(2)IBN_MIV_XX%(主進水閥開度達到xx%)
(3)GBX_MB_OF(機械制動退出)
(4)GBX_GCB_ON(拖動機機組開關合閘)或者GBX_STP_SP_2_OK(步序SP_2執行完成)
通過事件列表可以看出步序一直在執行,因此步序執行觸發條件滿足,主進水閥開度達到30%、機械制動退出均滿足,而在事件列表中無法找到拖動機機組開關合閘的滿足條件,因此可判斷拖動機未準備好是由于拖動機機組的開關未合閘導致,再次通過邏輯圖圖2進行分析,若FEEDBACK(反饋條件)不滿足,則STEP_CMD(步序執行命令)將持續執行,即GB_MIV_OP_SP(拖動機開主進水閥)和GB_SYN_ON_SP(拖動機同期裝置啟動)的命令始終保持執行,通過流程中開主進水閥的命令,可以查找開主進水閥的邏輯部分。圖3~6為開主進水閥的部分邏輯。

圖3.主進水閥流程邏輯部分1

圖4.主進水閥流程邏輯部分2

圖5.主進水閥流程邏輯部分3

圖6.主進水閥流程邏輯部分4
通過圖3可以看出,在IPB_MIV_LOCK_OF(主進水閥鎖定退出)的前提條件下,上位機發出開主進水閥的命令(LBC_MIV_OP_CSCS)會執行GB_MIV_BPV_OP_1(開主進水閥工作旁通閥)的命令,其收到的反饋為:
(1)GBX_MIV_DIF_P_0(主進水閥上下游壓差為0,即平壓)
(2)IBP_MIV_BPV_OP(主進水閥工作旁通閥打開)或者GBX_MIVOP_3_OK(主進水閥開3步序完成)
此時邏輯執行開啟主進水閥工作旁通閥,同時GBX_MIVOP_1_OK(主進水閥開1步序完成),通過圖4流程繼續執行。流程命令為GB_MIV_DMR_OP_1(主進水閥下游密封退出),需滿足IBP_MIV_DMR_OF(主進水閥下游密封釋放)的反饋條件。上位機事件列表滿足,那么GBX_MIVOP_2_OK(主進水閥開2步序完成),繼續執行圖5邏輯,最終收到反饋信息IBP_MIV_OP(主進水閥打開),表示GBX_MIVOP_3_OK(主進水閥開3步序完成),此時邏輯繼續執行到圖6,即執行GB_MIV_BPV_CL_1(主進水閥工作旁通閥關閉),收到的反饋IBP_MIV_BPV_CL(主進水閥工作旁通閥關閉),即通過事件列表看到的4號機主進水閥旁通閥打開、4號機主進水閥打開、4號機主進水閥下游密封釋放、4號機主進水閥旁通閥關閉。分析到此,按照正常的邏輯流程,此時開主進水閥部分的邏輯應該已經執行完畢,但是上位機卻持續開關工作旁通閥,說明上述邏輯流程一直在持續反復執行。即追溯到分析圖2時的結論:上位機持續發開主進水閥的命令,從而導致上述邏輯持續反復執行。因此導致開篇中提到的背靠背開機過程中工作旁通閥抖動的問題。
事后經過討論分析,認為該邏輯可以進一步優化,即如圖7。

圖7.組啟停流程邏輯優化(部分)
通過在開主進水閥命令的流程中加入一個3 s的脈沖,可以使該命令在發出后持續3 s復歸,這樣流程中就不會持續發開主進水閥的命令從而導致工作旁通閥開關抖動,但是,邏輯的優化是建立在對邏輯圖的分析之上,對于是否會影響機組的其他正常流程需要以后的生產過程中進行注意驗證。
主進水閥工作旁通閥作為機組開機過程中主進水閥平壓、下游密封釋放的重要一環,確保其健康穩定運行,對抽水蓄能電站的安全生產起著重要的作用,在生產過程中持續優化開機邏輯,使機組在開機過程中因主進水閥旁通閥引起的故障趨近于零。
[1]周喜軍,周攀,秦俊.大型抽水蓄能機組背靠背啟動的實現[J].水電站機電技術,2014(6):13-15.
[2]李長勝,董政淼,羅胤.蓄能機組泵工況啟動過程中主進水球閥動水力矩分析[J].水電與抽水蓄能,2016(2).
[3]孫建忠.抽水蓄能技術[M].北京:清華大學出版社,1988.
[4]張春生,姜忠見.天荒坪抽水蓄能電站技術總結[M].北京:中國電力出版社,2007.
[5]鄭智,胡廣恒,黃坤.抽水蓄能機組進水主進水閥上下游密封活動環密封選型研究[J].水電站與抽水蓄能,2016(4).
TV738
B
1672-5387(2017)09-0023-03
10.13599/j.cnki.11-5130.2017.09.010
2017-06-19
徐志超(1991-),男,助理工程師,從事水電設備運行管理工作。