五一桥水电站机组空转态自动关闭进水蝶阀缺陷分析
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摘 要：本文对五一桥水电站3F机组空转态自动关闭进水蝶阀缺陷进行了分析。分析表明，五一桥水电站3F机组在空转态运行过程中，导叶全关测点不能正确反映实际运行情况，导致监控系统启动机组流程自动关闭机组进水蝶阀。为此，作者对五一桥水电站机组监控程序与开入量测点的可靠性进行了分析。
关键词：全关；蠕动；可靠性
中图分类号：U665.12 文献标识码：A
概述
五一桥水电站位于四川省甘孜州九龙县境内，是九龙河规划“一库五级”开发方案中的第二个梯级。电站采用引水式开发。电站装机3台，总装机容量132MW，具有日调节能力，综合经济指标优越。
3F机组从停机到并网发电，一共经历以下四种运行状态，停机态、空转态、空载态和发电态。运行人员通过上位机监控系统分别操作不同指令，可以让机组达到这四种运行工况。五一桥水电站3F机组在运行至空转态时，监控系统自动启动程序，将3F机组进水蝶阀关闭，导致机组不正常运行。
电站运行工况
五一桥水电站3F机组在缺陷发生前的运行工况如下：
（1）220kV线路运行，1B主变运行，2B主变运行；
（2）1F机组带负荷43.36MW并网运行，2F机组带负荷43.06MW并网运行，3F机组停机消缺；
（3）厂用电分段运行，41B带厂用400VⅠ段运行，42B带厂用400VⅡ段运行。
缺陷主要现象与动作时间
维护人员在对3F机组进行水导换油消缺工作后，运行人员通过上位机启动3F机组停机-空转操作指令，机组开机至空转态，5分钟后上位机自动关闭3F机组进水蝶阀，机组转速下降，待机组转速达到20%Ne时，制动系统未自动投入，人为干预后机组转为停机态。
动作时间如下：
22点27分04秒，上位机3F机组顺控使能
22点27分04秒，上位机空载操作
22点27分11秒，上位机开进水蝶阀
22点28分27秒，上位机开机令至技术供水屏
22点29分46秒，上位机开机令至调速器电柜
22点29分47秒，导叶全关复归
22点30分09秒，空转操作成功
22点30分11秒，顺控使能复归
22点30分26秒，导叶全关动作
22点35分27秒，上位机顺控使能
22点35分27秒，上位机自动关进水蝶阀
22点36分46秒，导叶全关信号复归
22点36分48秒，进水蝶阀全关动作
22点37分20秒，顺控使能复归
22点38分17秒，导叶全关动作
22点40分32秒，机组转速小于20%Ne动作
22点40分37秒，3F机组制动闸投入动作（人为干预）
从以上动作时间可以看出，上位机发出“自动关进水蝶阀”命令与“导叶全关动作”相差5分钟，满足了机组蠕动流程启动的时间。
3F机组空转态自动关进水蝶阀及未自动投入制动现象分析
经过对3F机组监控流程和动作时间检查分析，发现在上位机开机至空转态后，导叶全关信号在22点30分26秒动作，使机组蠕动流程条件满足，使监控程序进入机组蠕动流程，导致上位机开出自动关闭进水蝶阀的命令。
进入机组蠕动程序的条件如下图1：
图1 机组进入蠕动程序条件
（1）机组空转态
在导叶未在全关位置、断路器分闸位置、隔离开关合闸位置、机组转速大于1%、制动复位、制动未投入条件满足时，机组进入空转态。
程序按照以下流程进行，机组不会进入蠕动流程，如图2：
图2 机组空转态
本次3F机组开机至空转态之后机组导叶全关动作，监控程序判为机组蠕动程序条件满足，使3F机组进入机组蠕动流程，如下图3：
图3 3F机组不正常空转态
②机组进入蠕动流程后未自动制动
在进水蝶阀全关后，判断机组转速是否小于20%Ne，如果小于20%Ne，自动投入机组制动，如果超时30s则流程退出，通过上位机监控一览表查询到机组转速小于20%Ne动作时间与进水蝶阀全关时间相差224s，已超时，流程退出，所以此次3F机组未自动制动。
预防措施及运行中的注意事项
（1）定期对导叶主令开关接点灵敏性进行检查与校验，使其可靠动作；
（2）选择可靠性高的主令开关，提高自动化元件正常运行的安全性；
（3）操作机组从停机至空转，空转至空载状态时，注意监视上位机导叶全关接点测值是否转变；
（4）当机组转为发电态后，发电机出口断路器位置变换，引入控制机组蠕动程序，如下图4：
图4 机组发电态
从上图5看出，机组在发电态下，导叶全关接点、断路器位置接点均参与蠕动程序启动控制，所以机组在发电态下发生启动蠕动流程自动关闭进水蝶阀几率较小。
结语
作者通过对此缺陷的分析，，需要电站人员及时掌握电气设备运行工况，做好事故预想，在正常的机组操作过程中对开入测点的可靠性加强监视，对电站自动化元件的定期检查到位，并且对缺陷等不良现象能够及时发现，及时处理，避免事故扩大化，造成不必要的损失。
参考文献
[1] MB80系列可编程逻辑控制器使用手册[R].南京南瑞集团公司自动控制分公司