水電站機組發生部分非計劃停運前的預警機制及實現

滿亞勤，周波，曾燃

（四川華能寶興河水電有限責任公司，四川 雅安 625000）

1 引言

本文首先分析了水電站機組發生此類非計劃停運的原因，其次提出了避免和減少水電站機組此類非計劃停運的預警機制，最后在寶興水電站計算機監控系統下位機程序中增加該預警程序，在上位機中配置相關報警信號，同時發出聲音報警，實現了預警機制，以在第一時間提醒運行值班人員，給后續現場處理爭取更多的時間，從而能有效避免機組發生上述非計劃停運事故。

2 機組非計劃停運分析

一般情況下，水電站機組因調速器油壓裝置事故低油壓引起事故停機前，其油壓是逐步下降至事故低油壓定值，同時因機組各部軸承瓦溫過高引起事故停機前，其軸承瓦溫也是逐步升高至瓦溫過高定值。當機組調速器油壓裝置油壓低報警或者機組各部軸承瓦溫高報警時，通知運行值班人員到現場處理，此時機組調速器油壓裝置油壓可能會繼續降低或者各部軸承瓦溫可能會繼續升高，在人員還未到現場處理前，機組可能已非計劃停運[1]。

對于“無人值班、少人值守”水電站[2]，當某臺機組出現調速器油壓裝置油壓低報警或者各部軸承瓦溫高報警，運行值班人員在接到上述報警通知后趕到現場處理需要一定的時間，特別是在夜間，需要的時間會更長。在人員到現場前，機組調速器油壓裝置油壓可能已過低或者各部軸承瓦溫已過高引起機組事故停機，機組非計劃停運事故發生的可能性大大增加。

3 預警機制

為了盡可能避免水電站機組發生上述非計劃停運的問題，應及早預判上述事故發生的可能性，且運行值班人員應能及早收到上述事故發生前的相關預警信息。本文研究在機組還未發生上述事故引起非計劃停運前的預警機制，在計算機監控系統中加入預警程序，通過計算機監控系統預判上述事故是否會出現，即利用與上述事故出現前相關信號的狀態，判斷出上述事故在一段時間后會出現，同時發出聲音和具體的文字提示預警，為現場處理爭取更多的時間，減少機組非計劃停運的發生次數。

3.1 事故低油壓預警機制

一般情況下，油泵故障或油泵未啟動是引起機組調速器油壓裝置油壓低的直接原因[3]。油壓低于油泵啟動壓力且油泵未啟動時，計算機監控系統不能發出相關報警，只有當機組調速器油壓裝置油壓進一步降低至報警定值時發出“調速器油壓裝置油壓低報警”。當某臺油泵出現電源故障或軟啟動器故障時會引起該臺油泵不能正常啟動，如果兩臺油泵同時出現故障，兩臺油泵均不能正常啟動，也會引起機組調速器油壓裝置油壓降低。

在計算機監控系統中加入預警程序，使計算機監控系統能夠提前預判機組調速器油壓裝置事故低油壓的發生，該預警程序對油泵是否啟動及故障進行實時監控，且實時對比油壓裝置油壓與油泵啟動壓力，當油壓低于油泵啟動壓力且油泵未啟動時或者兩臺油泵同時故障時，發出相關的文字提示報警信息和聲音報警，第一時間通知運行值班人員。

3.2 軸承瓦溫高預警機制

對于采用循環水池集中供水方式的水電站，一般一臺機組運行時，需啟動一臺技術供水泵來保證機組各部軸承的冷卻水水壓在正常壓力范圍內。而當技術供水泵運行臺數與機組運行臺數不相等時，計算機監控系統無報警信號輸出。技術供水泵運行臺數少于機組運行臺數，會引起運行機組各部軸承的冷卻水供水壓力偏低[4]，導致機組各部軸承瓦溫[5]逐步上升，而計算機監控系統只有在機組各部軸承瓦溫已上升到報警定值時才發出“某機組某軸承瓦溫高報警”。

在計算機監控系統中加入預警程序，使計算機監控系統能夠提前預判機組各部軸承瓦溫高報警的發生，該預警程序對技術供水泵運行臺數、機組運行臺數及技術供水泵故障進行實時監控，且實時對比技術供水泵運行臺數和機組運行臺數，當技術供水泵運行臺數少于機組運行臺數或兩臺及以上技術供水泵同時故障時發出文字提示報警信息和聲音報警，第一時間通知運行值班人員。

綜上所述，通過高通量測序技術，首次針對郎酒高溫制曲進程中，細菌與真核微生物的多樣性、菌群演化規律以及優勢菌群進行了系統探究。

4 實現方法

4.1 事故低油壓預警實現

以寶興水電站為例，該水電站機組調速器油壓裝置有兩臺油泵，兩臺油泵自動輪換且互為備用，調速器油壓裝置PLC自動控制兩臺油泵的啟動、停止和輪換[6]。計算機監控系統程序根據兩臺油泵的運行和停止信號自動判定油泵的主用或備用，在機組調速器油壓裝置上看不到兩臺泵的主用和備用狀態，因此需判定當前哪臺油泵是主用且該油泵是否應該啟動而未啟動。

為實現上述功能，在計算機監控系統預警程序中分別加入兩臺油泵的主用狀態，當油壓下降至主用油泵啟動壓力時，分別判斷主用1號油泵或主用2號油泵是否啟動運行。考慮到從PLC發出某臺油泵自動啟動命令到該臺油泵軟啟動器運行需要一定的時間，當油壓下降至主用油泵啟動壓力時，預警程序延時后再判斷主用1號或2號油泵是否啟動運行。

機組調速器油壓裝置事故低油壓預警程序的邏輯圖見圖1。

圖1 調速器油壓裝置事故低油壓預警邏輯圖

以1號油泵為主用油泵為例，預警信號配置如下：

（1）判斷某臺機組調速器油壓裝置油壓低于3.65 MPa延時10 s后，未收到主用1號油泵啟動運行信號，計算機監控系統發出一級預警信號“某機組調速器油壓裝置油壓低于3.65 MPa時主用1號油泵未啟動運行”；

（2）判斷某臺機組調速器油壓裝置油壓低于3.50 MPa延時10 s后未收到備用油泵啟動運行信號，計算機監控系統發出二級預警信號“某機組調速器油壓裝置油壓低于3.50 MPa時備用油泵未啟動運行”；

（3）當兩臺油泵同時故障時，計算機監控系統發出三級預警信號“某臺機組調速器油壓裝置兩臺油泵同時故障”。

為了避免機組調速器油壓裝置在油泵檢修、測試或者其他情況下出現誤報警，在預警程序中只有當兩臺油泵的控制方式均在“自動位置”時才能發出一級和二級預警信號，當任何一臺油泵的控制方式在“切除位置”時自動復歸與該臺油泵相關的一級或二級預警信號。當兩臺油泵的控制方式均在“切除位置”時不發出三級預警信號。

4.2 機組瓦溫高預警實現

寶興水電站有3臺機組和5臺技術供水泵，采用循環水池集中供水方式[7]。5臺技術供水泵自動輪換且互為備用，技術供水系統PLC自動控制5臺水泵的啟動、停止和輪換，每運行1臺機組時，需啟動1臺技術供水泵保證運行機組的冷卻水壓在正常范圍內。

計算機監控系統對運行機組的臺數U、技術供水泵運行的臺數P以及5臺技術供水泵的故障情況等進行判斷：

（1）當U＞P且延時50 s（躲過技術供水泵定時切換的時間）后發出機組各部瓦溫過高事故的預警信號“當前機組運行臺數大于技術供水泵運行臺數，會引起運行機組的技術供水壓力偏低及各部瓦溫升高”；

（2）當兩臺及以上技術供水泵的軟啟動器或工作電源同時故障時，發出相應預警信號。

考慮到機組技術供水水壓需保持在正常范圍內（0.3 MPa左右），當U

4.3 預警信號配置

寶興水電站采用的是“無人值班，少人值守”的運維模式，由集控中心負責電站的日常監盤，因此需在集控中心和電站中控室同時配置預警信號。將上述增加的各個預警信號同時增加到集控中心和寶興水電站中控室計算機監控系統上位機的報警表中，并配置成當上述預警信號出現時，啟動音響系統發出報警聲音，以在第一時間提醒運行值班人員。

運行值班人員在收到上述預警后第一時間趕到現場檢查處理，通過手動方式或其他方式將機組恢復至正常運行狀態，即手動啟動油泵使油壓恢復正常和手動啟動機組技術供水泵使機組技術供水壓力恢復正常。如果短時間內不能將調速器油壓裝置油泵或者機組技術供水泵恢復正常，也可將機組負荷轉移或者申請停機后處理，盡可能地避免因事故停機引起機組的非計劃停運。

5 結語

本文研究了水電站機組因調速器油壓裝置事故低油壓和機組各部軸承瓦溫過高引起非計劃停運的預警機制，并在寶興水電站成功實現了該預警機制，通過計算機監控系統對上述事故是否會發生進行提前預警，同時發出聲音報警和具體的文字提示預警，在第一時間通知集控中心和電站現場運行值班人員，使其能更及時、準確地掌握當前機組及設備的運行狀態，并給后續到現場檢查處理留出一定的時間。

通過實現在上述事故發生前的預警機制，能在一定程度上減少機組發生非計劃停運的次數，保障水電站安全生產并創造良好的經濟效益。本文提出的預警機制可推廣應用到減少其他類似事故引起機組非計劃停運以及其他水電站中。