抽蓄機組進水閥突然關閉機械事故停機邏輯分析

蔣君操，王康樂，唐夏雨，韓 軻，王 偉

（國網新源湖南黑麋峰抽水蓄能有限公司，湖南 長沙 410213）

1 概述

黑麋峰抽水蓄能電站位于湖南省長沙市望城區，距長沙市中心公路里程為25 km，屬于日調節的純抽水蓄能電站，安裝4臺單機容量300 MW的可逆式水泵水輪電動發電機組，總裝機容量1200 MW，主要承擔湖南及華中電網調峰、填谷、調頻、調相及事故備用等任務。

黑麋峰電站在上游壓力鋼管后、蝸殼前設有進水球閥。機組進水球閥緊急停機電磁閥采用失電動作邏輯，容易造成機組在發電或抽水運行過程中球閥突然關閉，球閥全開信號列入了機組發電、抽水工況穩態判斷條件，但該信號消失未作用于機械事故停機流程動作邏輯。球閥上送監控開度信號有：全開、大于40%開度、全關信號。機組在運行過程中若因球閥緊急停機電磁閥故障失電導致該電磁閥動作，球閥會自動關閉導致電氣事故停機，不利于機組安全穩定運行，故需對球閥突然關閉停機流程進行優化，提升設備總體安全性。

2 邏輯完善思路

（1）目前黑麋峰公司機組球閥突然關閉停機流程通過逆功率保護實現，根據當前設備邏輯現狀，取消球閥全開信號在機組發電態、抽水態的穩態判斷條件。

（2）將球閥全開信號增加至水輪機態至發電態步序判斷條件中，在機組并網前檢查一次球閥全開信號，不滿足則流程超時機械事故停機。將球閥全開信號增加至抽水調相態至抽水態步序判斷條件中，在到達抽水穩態最后一道步序檢查一次球閥全開信號，不滿足則流程超時機械事故停機。

（3）完善機械事故停機邏輯判斷，將球閥全開信號消失與發電、抽水工況判斷信號組合判斷，延時2 s啟動機械事故停機流程。為防止單一球閥全開信號誤動造成機組不必要的機械事故停機，在原球閥全開信號CG018基礎上，再增加一路球閥全開信號位置開關CG018-2。

3 進水閥突然關閉機械事故停機邏輯探討

（1）將新增的位置開關CG018-2用信號線接入監控系統，通過如下邏輯實現球閥全開信號CG018和CG018-2同時消失時作為啟動停機流程的條件。邏輯如圖1所示：

圖1 全開信號同時消失啟動機組事故停機流程邏輯

此種方法需敷設約200 m左右的兩芯信號電纜。電纜起點球閥位置開關CG018-2，終點機組現地控制單元處，接入監控系統，監控系統定義一個新的球閥全開信號2。同時還可以考慮將程序中用到的球閥全開信號1（CG018）全部通過邏輯修改與球閥全開信號2（CG018-2）取或邏輯使用，并在上位機增加球閥全開信號2（CG018-2）的相關報警信號，提高球閥全開信號在開機流程中的穩定性。

（2）將球閥全開信號CG018和CG018-2通過硬接線并聯，使用原有的CG018的信號電纜及監控信號點球閥全開信號，需敷設的電纜長度小于10 m，電纜起點位于球閥新增全開位置開關CG018-2，終點位于球閥全開位置開關CG018。此種位置開關并聯（如圖2）方式接線也可實現：

圖2 兩個全開信號并聯電路示意圖

1）2個位置開關CG018、CG018-2任意一個動作即可收到球閥全開信號，可提高機組開機成功可靠性。

2）2個位置開關CG018、CG018-2同時消失才能收到球閥全開信號消失的信號，可提高球閥突然關閉機械事故停機保護動作可靠性。

機械事故停機邏輯實現如圖3所示。

圖3 機械事故停機邏輯實現邏輯流程圖

4 實施步驟

（1）邏輯修改上傳工作必須結合機組定檢或檢修時進行。

（2）修改邏輯前對機組LCU程序進行備份。

（3）按批準的方案修改邏輯，邏輯改動過程中，應雙人工作，并加強監護。

（4）下裝更新機組現地控制單元LCU程序。

（5）開機檢驗機組流程修改后機組運行狀況，可在機組調試時模擬相關球閥信號，檢驗機組機械事故停機流程動作正確。

5 結語

邏輯完善后，實現機組發電或抽水運行過程中球閥突然關閉后機組走機械事故停機流程，避免機組在非穩定工況長時間運行導致機組穩定性降低，提高了機組的安全穩定性。