溧陽抽水蓄能電站機組調試期間主要缺陷及處理

許 濤，高從闖，魏 力，王 榮

(江蘇國信溧陽抽水蓄能發(fā)電有限公司，江蘇溧陽213334)

根據溧陽抽水蓄能電站機組特點及上水庫初次蓄水情況，參考國內外大型抽水蓄能機組調試經驗，電站首臺機(6號機)首次啟動采用水輪機空載工況+水泵工況方式，其余機組首次啟動方式采用發(fā)電方向啟動。調試期間對設備缺陷及時進行分析處理，有效保障了調試工作的順利開展。本文主要介紹調試過程中出現(xiàn)的主要缺陷及處理方法，供其他類似工程參考。

1 推力外循環(huán)系統(tǒng)噪聲和振動問題

6號、5號、4號機組調試運行過程中均存在推力外循環(huán)系統(tǒng)油泵噪聲及管路系統(tǒng)振動大的問題，造成儀表、傳感器接頭和閥門手柄、法蘭螺栓等松動，嚴重影響機組安全運行及廠房環(huán)境[1]。經分析，由于推力外循環(huán)系統(tǒng)油流量偏大，推力油槽相對較小，管路管徑選擇不當，導致油流速較大，機組旋轉時產生的氣泡來不及在油槽內釋放，被吸入油泵時大量氣泡潰滅進而導致泵噪聲和系統(tǒng)振動。后經變頻改造方案，循環(huán)油泵電機轉速從1 400 r/min降至900 r/min，首先在5號機組進行實施并進行了相關試驗，試驗滿足要求[1]。隨后在其他機組實施，效果明顯。目前，各機組推力外循環(huán)系統(tǒng)運行情況良好。

2 蝸殼均壓閥位置信號丟失問題

6號、5號、4號機組調試過程中頻繁出現(xiàn)因蝸殼均壓閥位置信號丟失導致抽水調相轉抽水工況失敗問題。引起蝸殼均壓閥位置信號丟失的直接原因為指示裝置連桿松脫，由于閥門的位置指示連桿為絲杠結構，直徑4 mm，原長度約180 mm，與閥桿通過螺紋連接，在蝸殼均壓閥開啟關閉過程中連桿受到水流脈動影響發(fā)生振動，多次開啟關閉后連桿慢慢松脫，采用鎖固膠后效果仍不明顯。后取消了原位置指示裝置，縮短指示連桿長度并焊接直角擋板，另接開啟和關閉行程開關后解決此問題，改造后運行正常，改造后的蝸殼均壓閥位置指示桿見圖1。

圖1 改造后的蝸殼均壓閥位置指示桿

3 主軸密封供水流量過低問題

6號機組啟動調試過程中經常出現(xiàn)主軸密封供水流量低報警，實際流量接近于零的現(xiàn)象。究其原因主要為濾水器排污回路流量過大，當濾水器反沖洗啟動時主供回路流量和壓力瞬間大幅降低，進而影響機組主軸密封潤滑冷卻效果，嚴重時將會燒毀密封，導致頂蓋水位升高。主軸密封冷卻水丟失保護邏輯為任一路進水電動閥開啟+流量低或兩路進水電動閥開+兩路流量和為低，延時跳機。若跳機延時考慮躲過備用回路完全投入至正常流量所需時間，則機組主軸密封存在安全風險。正常情況下，自動反沖洗濾水器在清污、排污時不影響主軸密封供水[2]。后經過計算在排污回路增加節(jié)流片，減小反沖洗排污流量，在排污和供水流量之間找一個平衡點，確保濾水器自動反沖洗有一定效果的同時主軸密封供水流量、壓力也能滿足機組運行要求。

4 尾閘液壓啟閉機吊軸監(jiān)測裝置故障

調試期間6號機組尾閘在操作時，其開度指示監(jiān)測裝置吊軸限位塊固定螺栓被剪斷，部分配重塊掉落。隨后將2號尾水系統(tǒng)及4～6號機組段全部放空進行檢查，找到掉落的配重塊，消除了配重塊損壞機組的安全風險。經分析，在尾閘下落時，由于吊軸密封圈的阻力較大，配重塊沒有跟隨尾閘一同下落，當尾閘下降一段距離后，在配重塊重力作用下，吊軸突然迅速下滑，巨大的沖擊力導致其限位塊固定螺栓被剪斷。故對開度指示監(jiān)測裝置進行了如下改造：①對導向部分進行徹底拆解和清洗，減少雜質導致的卡阻；②在限位塊上增加一件抗剪銷，在吊軸檢測裝置頂部增加軸套，與吊軸焊接在一起，提高抗剪能力；③對受力情況進行復核，將配重塊的質量由0.58 t(17塊)減為0.47 t(14塊)。處理后電站6臺機組尾閘啟閉機操作正常。

5 液壓回路液動閥、電磁閥卡澀問題

電站6臺機組球閥、調速器等系統(tǒng)液壓回路均存在液動閥、電磁閥卡澀情況。出現(xiàn)該問題一是由于基建期現(xiàn)場環(huán)境差、油水管路內含有雜質，在液動閥、電磁閥等處積聚，最終導致閥組卡澀；二是由于閥組本身精度問題，油控水液壓閥內部串腔，造成油回路內含水量增大，閥體內部銹蝕，動作卡澀。現(xiàn)場采取定期進行清洗液壓閥、電磁閥，對機組用油進行濾油處理，提高油的品質，逐步更換精度較低的閥組等措施，卡澀現(xiàn)象有所緩解。

6 球閥異常關閉問題

6號機組在調試運行過程中出現(xiàn)球閥突然關閉現(xiàn)象。經檢查發(fā)現(xiàn)，尾閘與球閥閉鎖邏輯中有一路硬布線回路，當出現(xiàn)“尾閘不在全關位”時，該回路不經過監(jiān)控系統(tǒng)停機流程，直接動作于關閉球閥。如此時機組在運行狀態(tài)，動水關球閥，存在很大安全隱患。經各方充分研究討論，將該邏輯改為：尾閘下滑400 mm時，將直接發(fā)信號給監(jiān)控，由監(jiān)控系統(tǒng)下令關球閥并走緊急停機流程，確保機組運行安全。

7 下導瓦、推力瓦瓦溫測點溫度跳變

機組調試試運行過程中推力、下導瓦瓦溫測點相繼出現(xiàn)跳變現(xiàn)象。經過對機組推力循環(huán)內部檢查以及運行數(shù)據分析發(fā)現(xiàn)，機組運行過程中測溫元件引線由于受到旋轉部件帶動油槽內油流的沖擊而發(fā)生松脫，另外測點接駁裝置設計不合理，測溫引出線未配套具有相應強度的套管。現(xiàn)場采取對測溫元件引線加裝屏蔽套管并可靠固定等措施，基本消除該現(xiàn)象。

8 機組調速系統(tǒng)事故配壓閥動作異常

調試期間發(fā)現(xiàn)機組啟動間隔時間較長時，再次啟動時事故配壓閥會異常動作一次后自動恢復。經現(xiàn)場分析、分段排查、試驗，判斷原因為調速器液壓系統(tǒng)油壓建立的短暫時間內，事故配壓閥兩側油壓建立不同步所致。事故配壓閥常壓腔與控制油腔

圖2 調速器液壓系統(tǒng)

來自同一個油源，但是控制油經過過濾器、機械過速閥組以及長管路后建壓會有一定滯后，從而導致液動切換閥105DR切換延遲，并使得事故配壓閥104DR異常動作(見圖2)。現(xiàn)場采取將機械過速切換閥壓力油源直接接至壓力油罐輔助供油球閥，縮短了供油管路長度，解決了該問題。

9 其他缺陷

在機組調試過程中，還出現(xiàn)過SFC轉子初始位置測量不準、推力下導油槽甩油、導葉位置信號丟失等故障，現(xiàn)場均采取了相應措施，有效緩解或消除了缺陷。對短時間無法根本解決的問題，電站采取組織參建各方進行深入分析研究、到行業(yè)內其他抽蓄電站進行調研、邀請專家開展咨詢等手段，分析故障原因、提出臨時解決方案，結合電站檢修計劃實施改造，確保了電站安全穩(wěn)定運行。

10 幾點體會

(1)由于基建期安裝現(xiàn)場交叉作業(yè)多、施工環(huán)境相對較差，所以要重視成品保護工作，對現(xiàn)場已安裝完成的設備，尤其是自動化元件、熱工保護元件、繼電保護裝置、各類電磁閥、液壓切換閥等采取專項防護措施，制定定期檢查機制，以防調試誤動、拒動。

(2)嚴格把控油水氣管道清洗工序，避免因雜質導致設備動作異常。在運行初期，要經常性開展油水氣系統(tǒng)過濾器清洗工作；對機組各部位的透平油要進行濾油。

(3)在設備選型方面應選擇技術相對成熟，在同行業(yè)有良好業(yè)績的產品。重視對備品備件進行梳理，并提前向廠家訂購，現(xiàn)場應留有足夠數(shù)量的備品備件，降低因備件缺少影響機組調試進度。

(4)重視對調試期間缺陷的分析，制定現(xiàn)場應急處置流程和詳細操作指南。對于共性問題，及早制定措施，避免在其他機組再次出現(xiàn)。