蓄能機組抽水啟動水環壓力不正常原因分析與處理

徐佳奇

（國網新源控股有限公司潘家口蓄能電廠，河北 唐山 064300）

1 引言

抽水蓄能電廠機組抽水啟動至水環壓力需打開376液壓閥進行轉輪排氣，但某次機組抽水啟動流程進行至“需打開轉輪排氣閥376”進行排氣時，由于“轉輪排氣閥376”未能打開，機組造壓不成功，監控未收到“水環壓力（Pshh967A）正常”的反饋，流程超時，系統啟動停機流程。

2 現象描述

2021年02月23日 12：01，網調令3臺機組抽水，帶-60 MW負荷抽水運行。2021年02月23日12：09，4號機組抽水啟動成功。2021年02月23日12：16，2號機組轉速142.8 r/min抽水啟動過程中，流程進行至“需打開轉輪排氣閥376”進行排氣時，由于“轉輪排氣閥376”未能打開，監控未收到“水環壓力（Pshh967 A）正常”的反饋，流程超時后監控系統報出“2號機組水環壓力低轉停機”機組抽水轉換工況失敗。

監控系統記錄液壓閥376和716電磁閥動作信號時間如下：

2021-02-23 12：16：15：14.165，2 號 機 組 142.8 r/min抽水啟動；

2021-02-23 12：18：07：18.124，2 號 機 組 開 出716打開指令；

2021-02-23 12：18：14：16.253，2 號機組 376 閥未打開，轉停機流程。

3 故障排查

3.1 故障現象分析

檢查中控室簡報信息，監控系統顯示，機組在抽水啟動流程中，流程進行至“水環排水閥（374/714）關閉”，未收到“水環壓力（Pshh967A）正常”的反饋，導致未進行下一步流程“轉輪排氣閥（376/716）關閉”。同時檢查水機自動控制盤報警流程圖，顯示PLC已下達“716打開指令”；未收到“376打開位置”反饋信號。現地檢查轉輪排氣閥376在關閉位置，現地手動傳動轉輪排氣閥376，繼電器動作正常，376仍未打開。分析轉輪排氣閥376未打開原因可能為：

（1）2號機組監控未發出轉輪排氣閥376遠方打開指令；

（2）716電磁閥或376液壓閥本體故障。

3.2 問題排查

（1）檢查監控信息記錄，2021-02-23 12：18：07：18.124，2號機組開出716打開指令。

（2）監控系統發出打開轉輪排氣閥376前控制閥716控制信號需經過水機自動控制盤2PTMB閉鎖邏輯判斷后，開出716動作，查看水機自動控制盤2PTMB報警信息，記錄顯示716分閘動作超時，流程退出，說明水機自動控制盤2PTMB已收到監控信息，且經過現場試驗，確定控制716電磁閥和376液壓閥的繼電器正常。

（3）現地檢查376液壓閥本體無故障。

（4）現地檢查手動傳動716電磁閥，測量電磁閥動作電壓穩定在220 V，未見異常，控制回路檢查正常。檢查716電磁閥動作時間在2~3 min內，且電磁閥線圈溫度無明顯變化。

（5）現地測量716電磁閥線圈電阻，線圈電阻為無窮大，同近期定檢時電磁閥校驗記錄比較，判斷本次事故為線圈損壞所致。

表1 定檢校驗記錄

4 事故原因分析及處理

電磁閥線圈電阻測量值為無限大，與以前測量值進行對比后，確定716電磁閥線圈已壞，經過現場解體檢查發現電磁閥線圈已燒毀，導致轉輪排氣閥376前控制電磁閥716無法正常動作。由此判斷事故原因為轉輪排氣閥376前控制電磁閥716線圈燒毀。經檢查并結合運行電壓、動作次數綜合分析，電磁閥線圈燒損原因為個別質量問題。

圖1 損壞的線圈

圖2 燒黑的線圈扣蓋

確定事故原因后現場on-call人員對716電磁閥進行拆解處理，將716電磁閥線圈拆下；更換檢測合格同型號線圈備件（測定線圈電阻為1.115 kΩ）；將電磁閥線圈進行回裝，回裝完畢后，在現場手動傳動正常，隨后網調令2號機組開機抽水，機組由停機至抽水工況轉換成功。

為了更好地監控轉輪排氣閥376打開位置，在2021年檢修中，對監控系統中增設轉輪排氣閥376打開位置信號的監視，正常情況下，轉輪排氣閥376打開時間為6 s左右，在程序中設置打開指令下發后，延時20 s未收到打開位置信號報警，更改程序如下：

（1）靜止-＞水泵125 r/min/142.8 r/min（SFC+FSW水中啟動）、水泵125 r/min/142.8 r/min（SFC 空氣中啟動）原程序如圖3所示。

圖3 原142.8 r/min抽水啟動程序（部分）

增加轉輪排氣閥376(716)未打開報警后程序如圖4。

圖4 完善后142.8 r/min抽水程序（部分）

（2）靜止 -＞ 水泵 125 r/min/142.8 r/min（BTB 空氣中啟動）原程序如圖5所示。

圖5 原125 r/min抽水啟動程序（部分）

增加轉輪排氣閥376(716)未打開報警后程序如圖6所示。

圖6 完善后125 r/min抽水程序（部分）

通過在監控程序上增加對轉輪排氣閥376打開位置的信號監視，解決了缺乏對轉輪排氣閥376打開位置監視的問題，對存在不足的監控系統做了進一步完善，確保了解設備動作情況和設備運行的可靠性。

5 總結

通過處理此次缺陷，可以看出，在人員方面，運維人員技能水平有待進一步提高。應加強技能培訓，學習系統內其他單位同類電磁閥運維經驗，結合現場實際情況與設計院、制造廠進行雙線圈電磁閥的可行性研究。在設備檢測方面，現場技術條件缺乏對此類電磁閥全面質量檢測手段，備品備件質量驗收存在死角問題，同時應對同批次電磁閥備品備件進行排查，尋找檢測機構抽樣進行全面質量檢測。并且結合機組每月定檢做好電磁閥線圈檢測工作，加強設備管理，確保機組啟停成功。