淺談某水電廠推力軸瓦燒瓦事件

田 華

（四川洪雅高奉山水力發電有限公司，四川 洪雅 620360）

1 概述

某水電廠位于青衣江中下游，電站以發電為主，電站裝機容量3×25 MW，采用三臺軸流轉槳式的水輪發電機組，設計水頭17 m，引用流量3×187 m3/s。該電站運行實行中控室少人（2人）值班，機組現場實行無人值守運行方式，發電機為半傘式結構，由上導、推力、水導軸承組成。

發電機推力軸承有14塊推力軸瓦，每隔一塊瓦裝設一個測溫電阻和2個油槽測溫電阻共9個溫度信號送至機組測溫制動屏，其中四個軸瓦溫度信號送至測溫制動屏的定點軸瓦顯示裝置，3個軸瓦溫度信號和2個油槽溫度信號送至測溫制動屏溫度巡檢裝置。測溫電阻為PT100，當測溫電阻阻值在100 Ω時裝置顯示溫度為0℃。定點軸瓦裝置和溫度巡檢裝置有兩對獨立報警接點：60℃溫度升高動作，65℃溫度過高動作，溫度升高只發報警信號，溫度過高則機組啟動事故停機。該電站發電機測頻方式為殘壓測頻，不能監視發電機在低轉速情況下的轉動。

2 事故發生過程

2011年 12月10日早上09：10 ONCALL巡視人員巡檢至3號機組處發現3號機組推力4個定點軸瓦裝置顯示溫度均在110℃左右，立即匯報當值值長。值長馬上進入監控系統查看3號機組其余3個軸瓦溫度也在110℃左右，兩個油槽溫度在90℃左右。值長立即下達3號停機令，并通知維護人員到達現場準備對3號機組推力軸承進行檢查。

09：20 3號機組停機成功。09：25運行人員做好相關安全措施，并打開進入定子風洞蓋板進行通風。09：26維護人員在測溫制動屏處用萬用表電阻檔測量推力測溫電阻阻值均在145 Ω左右，對應溫度顯示在110℃左右，證明推力軸瓦儀顯示溫度沒有問題。

09：30安排維護人員和運行人員下定子風洞檢查推力油盆，維護人員進入推力油盆處用測溫槍測量油盆蓋板溫度在80℃左右，證明推力油盆溫度比平時高很多，初步判斷推力軸瓦已燒損。

09：40安排運行人員繼續給推力油盆供冷卻水，降低油盆溫度為拆除推力油盆蓋子做準備工作。09：45維護人員開始將推力油盆潤滑油排至事故油筒，11：50維護人員拆除推力油盆蓋子和絕緣板，維護人員進入推力油盆發現推力軸瓦與鏡板處有黑色鐵屑，仔細觀察瓦的側面有嚴重燒傷痕跡，確認推力軸瓦已被燒壞。單位負責人迅速將本次事故相關現象和現場圖片匯報給上級主管部門。

12月12日在該電站召開12.10事故專題會，會議上對造成本次事故原因進行分析，通過分析本次故障各方面現象，將本次事故定義為：運行人員監視、巡視不到位導致推力軸瓦燒損事件。對相關運行人員、維護、安全主管、運行經理、維護經理進行了罰款和處罰。本次事故發生正值枯水期，未造成電站泄水，無間接損失。電站決定立即展開對3號機組進行B級檢修，本次事故造成電站直接損失預估50萬元。

圖1 該電站測溫制動屏定點軸瓦儀和溫度巡檢儀

圖2 該電站事故停機流程

3 事故原因分析

本次事故原因分析：①12月9日22：10上位機監控報低壓氣罐氣壓過低，運行人員未及時發現該報信息，夜班接班人員接班后因簡報過多也未發現該報警，且接班人員未對事故光字牌進行確認。該電站低壓氣罐額定壓力為0.75 MPa，低壓氣機啟主用泵壓力為0.65 MPa，備用泵壓力為0.60 MPa，壓力過低為0.55 MPa，導致主、備用空壓機未啟動原因為PLC故障。②12月10日夜班人員在00：31發3號機組停機令,3號機組停機成功，因為在停機時機組制動用低壓氣源壓力已在0.55 MPa以下，導致停機時制動閘制動力不夠，且導葉全關后有少量漏水，在機組停機態動作后發電機轉子仍在低轉速惰轉；③因該電站發電機測頻方式為殘壓測頻，不能監視發電機在低轉速情況下的轉動，雖然監控測點有1%額定轉速信號，但當機組在低轉速惰轉時該信號也不會復歸；④該電站當時未安裝工業電視，不能監視發電機轉子實時運行情況；⑤從00：35到06：45 3號發電機轉子一直在惰轉，長時間的惰轉導致3號發電機推力油盆中推力瓦和鏡板之間的油膜被損傷，06：45當值值長根據上游來水情況發3號機發電令，3號發電機發電成功，帶負荷20 MW運行；⑥此時3號發電機推力油膜已損壞，導致發電機推力瓦和油溫快速上升，事故前3號機組推力定點軸瓦儀溫度顯示有一定跳變，維護人員將其推力軸瓦溫度過高事故停機報警點拆除，巡檢溫度過高事故停機測點接線錯誤，導致3號機組推力瓦和油溫都超過65℃，監控裝置均無報警，中控室值守人員監視不仔細未能及時發現3號機組推力瓦溫上漲情況；⑦09:10 ONCALL巡視人員巡檢至3號機測溫制動屏處時推力瓦溫已上漲至110℃左右。

事故直接原因：①巡視人員監視不到位，未能及時發現低壓氣機報警；②停機后中控室值守人員未及時到現場查看機組停機情況導致機組長時間惰轉。

事故間接原因：①維護人員將測溫制動屏定點軸瓦儀事故停機報警點拆除，導致推力軸瓦溫度過高報警動作后機組保護裝置事故停機不動作；②維護人員定期試驗中未校驗測溫制動屏巡檢儀溫度過高事故停機測點，導致3號機組巡檢儀溫度上升后巡檢溫度過高未動作。

管理責任：①對運行人員巡視、監盤監督不到位；②設備異動管理不到位，設備異動未進行相關許可手續和審批；③對發電機組檢修質量監督不到位，導致檢修質量較差。

4 整改措施

整改措施：①發電機增加齒盤測速裝置，保證機組在惰轉時1%額定轉速信號能正確報警；②增加工業電視系統，保證中控值值班人員能實時監視發電機轉動部分運行情況；③修改發電機監控流程，將以前定點溫度儀或巡檢溫度過高報警事故停機改為定點溫度儀與巡檢溫度過高同時動作后才啟動機組事故停機，增加動作可靠性；④將發電機測溫制動屏制動氣源壓力表改為電接點壓力表，當氣源壓力低于0.6 MPa時監控將會報該機組氣源壓力過低；⑤加強機組檢修質量監管，對重要點必須進行質量見證；⑥完善設備異動管理制度，當改變設備運行方式或定值前必須先進行風險驗證并必須辦理設備異動審批手續；⑦提高中控室運行人員監盤力度和質量；⑧優化運行人員交、接班制度，接班人員應對交班信息進行確認。

5 結束語

水電站事故的發生和人的不安全行為、物的不安全狀態、環境的因素有著密切的聯系。在日常運行、維護工作中應做到：①加強人員的安全意識培訓，健立健全設備維護、檢修管理制度，落實設備巡視檢查制度；②保障采購設備的質量，定期對設備進行預防性試驗；③改善設備的運行環境。通過對人、機、環三要素控制來確保設備的安全穩定運行。