桐柏電站發電機開關油泵報警分析及處理

許 威，余組良，尚夢迪

（1. 華東桐柏抽水蓄能發電有限責任公司，浙江 天臺317200；2. 華東勘測設計研究院，浙江 杭州310014）

1 前言

華東桐柏抽水蓄能發電有限責任公司坐落于浙江省天臺縣，調節型式為日調節純抽水蓄能電站，共安裝有4臺立軸單級混流可逆式水泵水輪機組，總裝機的容量為4×300 MW。機組主要有發電、抽水、發電調相、抽水調相等正常工況，還有背靠背啟動、線路充電等特殊運行工況。采用一臺機組一臺變壓器的組合單元接線方式，機組開關采用了SF6絕緣氣體型式的斷路器，用以正常機組同期并網。

2 事故現象

桐蒼線5419運行，桐巖線5420運行，500 kV分段5012開關在運行，1～4號主變壓器在運行，1號機組抽水調相開機，2～4號機組處于停機工況穩態，廠用電情況為1號廠變供10 kVⅠ段，2號廠變供10 kVⅡ段。1號機組在抽水調相工況轉換到抽水工況時，發電機出口開關合閘后，上位機報“1號發動機開關油泵運行時間長報警”，現場檢查油泵運行時間長報警燈亮。

監控報警記錄：

2019-3-20 00：30：01 1 號機抽水調相開機 發令；

2019-3-20 00：36：31 1 號機發電機出口開關位置 合上；

2019-3-20 00：38：33 1號機發電機出口開關泵運行時間長 報警。

3 原因分析及處理

桐柏機組開關的型號為瑞士ABB的HECPS 3，開關操作機構的型式為液壓彈簧式。開關操作機構由5個組件構成：抑制組件、儲能組件、執行組件、控制組件與監控組件。液壓彈簧操作機構的技術概念實現了線圈彈簧儲能與液壓操作兩者互相結合的小型集成控制與設計原理。圓盤彈簧裝置發出的力作用于三個能量儲存活塞。通過三個能量儲能活塞，將彈簧的彈性和機械能值的傳播轉變為高壓油的體積和壓力，通過高壓儲罐與工作缸（高壓油柱）之間的液體壓力傳遞作為快速轉換開關從而進行閉合操作。此外，通過調節節流閥的設定可以簡單地調整開關速度。操作機構的控制和能量的傳遞是基于具有實際操作經驗的液壓操作技術的結構部件，如能量儲存活塞、活葉閥門、機械手和高壓油泵，以及集成液壓終端阻尼操作的活塞。斷路器的工作機構采用一系列易于安裝和維護的標準設計。液壓控制和操作功能集成到鋁密封模塊中。液壓彈簧運動機構不使用任何液壓管道系統。在模塊設計中，所有模塊通過側法蘭相互連接。液壓彈簧操動機構具備的優勢有：緊湊的結構、可靠性較高、免維護、磨損率比較低、內在的液壓阻尼、不會受到溫度影響、模塊化標準設計增強，不用增加額外的外接管路、耗油量非常少，操作機構的外殼也能夠提供所有的用油量即便在少量極端的故障情況下。

+AJ47-S1為儲能彈簧行程開關，其位置反映了油壓的大小，當油壓低時繼電器K4動作，油泵動作打壓，當壓力達到設定值，+AJ47-S1常閉接點斷開，K4失電，油泵停止。K5是延時繼電器，K4得電同時K5得電，在整定的延遲時間（110 s）內，若+AJ47-S1常閉的接點未斷開，K5仍未失電，K5常閉的接點分開，K4失去電，油泵停止，防止油泵長時間運轉，同時會動作信號繼電器K63，上位機監控報開關油泵運行時間長的報警信號。

所以，造成1號機發電機開關油泵運行時間長報警的原因就是開關油泵未在延時繼電器K5整定時間內建壓。原因有以下5種：

（1）油泵竄油或漏油，無法建壓。

（2）K5延時繼電器誤動，未建壓即發超時停泵。

（3）K4不能動作，油泵未運行。

（4）+AJ47-S1行程開關故障，造成K4、K5長時間得電。

（5）油泵電機故障，不能滿足打壓要求。

針對以上5種情況，逐步排除判斷原因：

原因排查一：現場檢查1號機開關操作機構油泵，未發現有竄油、漏油情況。

原因排查二：現場復歸K5繼電器，油泵控制回路重新動作，此時檢查K4動作，油泵動作，K5未在整定時間內動作，可以確認繼電器K4正常，油泵或延時繼電器K5故障。

原因排查三：現場檢查開關彈簧行程，可以確定+AJ47-S1行程開關正常。

原因排查四：現場檢查油泵儲能電機碳刷長度15 mm，大于11 mm的技術要求，滑環有輕微燒灼痕跡，且存在位置變形情況，測量電機的直流電阻值為1.3 kΩ，絕緣電阻值為8 MΩ。油泵電機絕緣下降不能正常運行。更換新的油泵儲能電機后，測量其直流電阻值為1 Ω，絕緣電阻值為1.3 GΩ，儲能時間為89 s，彈簧儲能正常。延時繼電器K5在整定時間內動作，排除K5故障，確認故障點為油泵儲能電機。

經運維人員檢查，最終確認原因為油泵儲能電機因絕緣下降導致儲能時間超時，更換了儲能電機后彈簧儲能正常，儲能時間為89 s，在繼電器K5規定整定的時間（110 s）內，報警復歸。

4 結束語

機組開關作為發電電動機重要的同期點和500 kV系統電氣斷開點，對電站運行具有極其重要的作用。通過分析檢查，找到故障點并消除，保持設備健康性能狀態，確保電站機組安全健康穩定的運行。