古頂水電站中壓氣機啟停故障原因分析

覃敏

（廣西柳州市古頂水電有限公司，廣西 融水 545300）

古頂水電站中壓氣系統設備為2005年南京恒達壓縮機有限公司生產的WH--0.9/70 兩套中壓氣機組成，主其排氣量0.9m3/min；排氣壓力7.0MPa。該設備主要供給油壓裝置使用。2016年4月巡視人員其中2#中壓氣機運行時，無法正常建壓，經檢查，發現三級活塞崗磨損嚴重，間隙增大，同時，設備運行時震動較大，出現缸體及管路部件漏氣、漏油現象。考慮到設備已使用12年之久，維修成本費用較高，最終決定更換整套同型號中壓氣機，該更換工作于2016年6月完成，經試運行達到預期目的。

1 設備故障現象

2019年3月，電廠接調度中心命令要求開機并網運行，在開機過程中，由于要使用壓力罐壓力操作導槳葉，當氣源不足時，自動開啟自動補氣裝置對壓力罐進行補氣，導致中氣罐壓力下降，當到達氣機主用啟動值時，遠程監控發現2#中壓氣機已啟動，但是，中氣罐壓力還在繼續下降。當到達備用啟動值時，1#中壓氣機啟動，中壓氣罐壓力才逐步恢復。隨即現場查看，發現2#中壓氣機已停運，手動切除后，觀察1#中壓氣機供氣正常待中氣罐壓力恢復正常值后，通知技術人員現場檢查處理。

2 設備故障檢查過程

由于中壓氣機控制系統為輪換啟動，即本次主用啟動2#中壓氣機，下次主用啟動為1#中壓氣機，通過PLC 控制實現兩臺氣機輪換啟動，此啟動方式能有效地減少技術人員對設備輪換運行的定期工作量。

到現場后，手動切除1#中壓氣機，并斷開主回路電源，模擬1#中壓氣機故障切除，經PLC 邏輯判斷，1#中壓氣機退出運行，轉2#中壓氣機主用運行。恢復2#中壓氣機自動運行狀態，手動打開中壓氣罐排污閥氣罐泄壓，當到達主用啟動值時，2#中壓氣機運行，啟動幾十秒后，排污閥動作，氣機泄壓，泄壓結束后氣機停止。但是，由于氣罐壓力未能上升，PLC 自動停止2#中壓氣機，啟動1#中壓氣機，由于之前已將1#中壓氣機切除，且壓力開關下限信號一直保持，PLC發令2#中壓氣機重新啟動運行，然后，又因為泄壓力故障原因使得中壓氣機再次停止，導致中壓氣機一直處在啟動-泄壓-停止全過程頻繁動作。

首先，進行外觀檢查，發現中壓氣機從停止狀態到運行狀態時，主用壓力開關下限指示燈一直未亮，但是，中壓氣機到達主用啟動值時，氣機可以正常動作，先對壓力開關進行檢查。經現場檢查發現，中壓氣罐停止壓力開關內部有兩根線斷線，考慮到該壓力開關也已運行10年，初步判斷為壓力開關老化故障，壓力上限、下限值突變越線。上限與下限值趨于同值，導致壓力開關接點閉合、斷開動作。然后，對其進行了更換、調試工作，然而，故障現象依然存在。隨后查找壓力開關技術電氣連接圖，得知斷線處為下限壓力控制點指示燈，因此，排除壓力開關故障問題。

其次，在排除壓力開關的問題后，技術人員接著繼續檢查，這次懷疑PLC 程序或者是擴展模塊故障。經連接PLC 檢查程序未發現異常，也是考慮到擴展模塊也已經使用10 多年，也進行了更換，但是，故障現象仍然存在，排除PLC 程序和模塊故障問題。

最后，將PLC 轉為在線運行，針對氣機啟動流程進行逐條核對。找出程序中那條指令中壓氣機頻繁啟停。首先，調用氣機啟動程序段。如圖1 所示。

圖1

主 回 路 中 有%M1；%I 1.3%；%I 1.4%；%I 1.5%；%Q 2.1；%Q 2.8；%Q 2.4；%Q 2.0；%Q 2.5 觸點。對應點表1分別可知道該觸點在何種狀態時接通。

當壓力達到主用啟動值時，壓力開關觸電閉合，%M1 上電，使%M1（R）上電，啟動氣機。如圖2 所示。

按程序設計，氣機啟動運行后，延時10 分后，氣機自動泄壓，已保證氣機不會因為壓力過高爆缸，但是，只是經過十幾秒后，發現%Q2.9 常閉觸點動作，%Q2.7 直接動作泄壓，氣機無法順利建壓，如圖3 所示。

查看圖紙及點表發現%Q2.9 為備用觸點接至中間繼電器。沿著電纜查找，發現該電纜接入氣機本體油位開關（缺油禁止啟動氣機），再返回壓力儀表停止點端子。

表1

圖2

圖3

最后，拔出中間繼電器，用萬用表測量繼電器線圈未開路，常開常閉觸點也未黏連，說明繼電器動作正常。檢查氣機本體油位開關及氣機油位，油位正常不存在缺油現象，檢查油位開關，發現浮子開關損壞，由于未備件，甩掉油位開關控制線，重新啟動氣機后，運轉正常，順利建壓，檢修工作結束。

3 結語

此次設備故障原因為氣機本體油位開關故障所致，查看1#中壓氣機未發現有油位開關控制點，經后期了解，2016年在實施更換2#中壓氣機改造過程中，技術人員未聯系監控廠家進行程序段的升級，而是通過更改外部接線的方式，將氣機本體油位開關接入控制回路中，雖然是對氣機安全運行保障的一種手段，但是，改造接線后也未對圖紙進行標注更換，隨著技術人員的工作調配，新技術人員通過查看舊圖紙來分析排查故障，往往會出現判斷錯誤或者排查方向錯誤的事情發生，不能迅速排查故障，十分不利設備安全生產。為此，必須做好技術臺賬的移交工作，杜絕或者減少此類事件的發生。