一起典型的導葉關閉時間偏長的原因分析及處理

盧 彬，關 君，陳 波，高 權，李 迪

（1.河北張河灣蓄能發電有限責任公司，河北 石家莊 050300；2.國網新源控股有限公司檢修分公司，北京 100068）

張河灣抽水蓄能電站是一座日調節純抽水蓄能電站，共安裝4臺立軸單級混流可逆式水泵水輪機組，機組單機容量250 MW，總裝機容量為1 000 MW。以一回500 kV線路接入河北南部電網，承擔系統調峰、填谷、調頻、調相及事故備用等任務。我廠調速器系統生產廠家為ALSTOM，型號為NEYRPIC 1500，2套微機調節器NEYRPIC 1500互為熱備用，在運行中一套發生故障另一套可自動投入。導葉接力器生產廠家為ALSTOM，額定工作壓力6.4 MPa，導葉接力器最大行程420 mm，導葉接力器操作容量不小于744 600 N·m。

其1號機組在發電停機過程中，發生了一起因導葉關閉時間偏差最終導致流程超時機械停機故障。

1 故障情況概述

2017年11月26日，缺陷發生前張河灣電站1號機帶150 MW發電運行， 18：56，1號機組帶150 MW負荷發電停機過程中，監控顯示導葉關閉時間超時報警。

監控系統報警信息：

11月26日，18:56 1號機組按計劃發電停機。

18:56:13 機組發停機令；

18:56:42 導葉小于30 %；

18:56:44 導葉在空載開度以下；

18:56:47 GCB斷開；

18:56:47 球閥開始關閉，走球閥關閉子流程；

18:57:47 球閥全關位置信號收到；

18:57:53 收到導葉全關信號 CG120。

通過監控流程發現導葉自發布停機令至導葉完全關閉用時1 min 40 s，導葉關閉正常情況下快關段從100 %至6.5 %應為17.5 s，慢關段從6.5 %至0用時應為9.3 s，共計用時約25.6 s，此次關閉時間明顯偏長。相比較其他3臺機約長40 s左右，但仍在機組停機流程控制時間內。缺陷進一步惡化后導致1號機組停機過程中超時，出現機械跳機。

圖1 1號機導葉設計關閉時間

2 故障原因分析

（1）調速器壓力管路出現堵塞，主、副接力器供油不足

對主、副接力器油壓系統管路進行檢查無滲漏，接頭無異常，油壓系統壓力均在正常范圍內。

（2）調速器壓力管路漏油，造成壓力異常降低

對主、副接力器本體外觀進行檢查，固定螺栓無松動，本體外觀無異常，管路接頭亦無滲漏等異常現象。

（3）導葉卡澀，導致導葉全關困難

對導葉剪斷銷進行檢查無異常，各導葉剪斷銷傳感器本體固定可靠，信號無異常，對接力器進行全行程開啟和關閉試驗，均無卡澀現象。

（4）主、副接力器緩沖腔存在部分堵塞，造成慢關段時間較長

對接力器進行手動開啟與關閉試驗，并對接力器關閉時緩沖腔進行壓力測量，發現關閉時，副接力器緩沖腔最大壓力為9 MPa，主接力器最大為1 MPa，慢關段用時約40 s。懷疑副接力器緩沖腔存在堵塞，初步判斷為接力器緩沖腔堵塞，具體位置需要進一步試驗后得出結論。但可以確定故障點：主、副接力器緩沖腔其中一個或兩個存在堵塞，造成慢關段時間較長。

3 故障處理

第一步：對接力器進行手動開啟與關閉，并對接力器關閉時排油腔進行壓力測量，發現關閉時副接力器排油腔最大壓力為9 MPa，主接力器最大為1 MPa，慢關段用時約40 s。懷疑副接力器緩沖腔存在堵塞，調整副接力器緩沖腔調整螺釘（用內六角向外旋轉），慢關段時間有所改善，約20 s，但是主副接力器關閉時排油腔壓力有1 MPa的差值。該現象可以表明副接力器緩沖腔存在堵塞現象，調整后情況有所改善，需要進一步精調。

第二步：對主接力器緩沖腔進行調整，對調整螺釘進行向外旋出，此時兩個腔體壓力為主接力器6.6 MPa，副接力器為6.9 MPa，壓力基本均衡，慢關段動作時間為9.25 s，滿足要求。由此可以判斷出：緩沖腔排油不暢，存在堵塞，造成慢關段時間較長。調整完畢后對接力器全行程關閉曲線進行錄波，試驗正常，關閉時間正常。

圖2 主接力器緩沖腔及調整螺釘位置

圖3 副接力器緩沖腔及調整螺釘位置

圖4 主接力器慢關段時間調節螺釘

圖5 副接力器慢關段調整螺釘

4 防范措施

這是一次典型的因緩沖腔堵塞而造成的缺陷。為防止類似事故發生，采取了以下防范措施：

（1）對機組停機時慢關段關閉時間關注度提高，加強監盤力度，定期對機組狀態與歷史數據進行分析比較，發現異常情況及時匯報處理。認真分析了此次事故的原因，并舉一反三，認真檢查了其他機組的緩沖腔，確保相同的錯誤不再發生。

圖6 調整前導葉關閉曲線

圖7 調整后導葉關閉曲線

（2）定期對接力器本體進行試驗，對緩沖腔壓力進行測量。若發現存在此類現象，利用定檢對該調整螺釘進行檢查處理，防止此類事件再次發生。

（3）將導葉關閉時間列入月度狀態分析，發現異常，及時處理。我廠將加強導葉接力器的維護和保養，加強巡視，及時發現故障前出現的征兆，為設備提供有效的維保和檢測。

5 結束語

正常情況下，機組導葉關閉時，主、副接力器緩沖腔內壓力均衡，導葉在設計時間內正常關閉。由于主、副接力器本體內部狀況不易觀察，緩沖腔內壓力值信號未被監控采集，當主、副接力器緩沖腔發生堵塞，兩側壓力不均衡，造成導葉慢關段關閉時間較長。平常的運維應透過現象看本質，認真查看設備機構圖，分析發生漏油、滲油原因，從而找到真正病因，對癥下藥，保證設備的良好運行狀態。另一方面應做好巡視電液設備的臺賬，檢測記錄，提前發現故障征兆，排除隱患，保證機組的正常運行。