浮石水电厂2#机调速器故障过程及分析

电力18讯：    浮石水电站安装了三台南宁发电设备总厂制造的ZZ580-LH-630型轴流转浆式水轮发电机组，装机容量为54MW（3×18MW）。第一台机组（1#机）于2000年4月投产发电，第二台机组于2000年11月8日投产发电，最后一台机组于2001年6月28日投产发电。厂内安装了三台同一型号WSTAG-150调速器，为南宁发电总厂随主机配套供应产品。电气采用PLC，机组液压部分仍为杠杆式，电液转换器为“十字”弹簧结构，为二十世纪八十年代的产品，技术较为落后。调速器自投入运行历时三年以来，出现过多次故障与事故。主要故障、事故如下：

（1）电液转换器发卡，造成溜负荷或突然增负荷或造成功给失效。（2）开、停机过程调速器失控，多次造成励磁系统事故，甚止发生1#机组在开机过程中二级过速事故。（3）三台机均出现过紧急停机电磁阀发卡；事故配压阀电磁阀发卡故障现象。（4）开度限制阀套设计不合理，发生喷油，造成被迫停机事故；机械杠杆系统发生过销轴脱落事故；反馈钢丝绳发生过折断、脱落事故；停机锁锭投入时，转轮由“自动”转“手动”时，手、自动位置不重合，误动造成撞坏接力器锁锭装置事故。（5）电气部分发生过微机健无法输入或更改参数，综合放大系统异常，开度指示板坏，协联跟踪不平衡等故障。（6）事故配压阀串油严重，事故油槽被迫与三台机组调速器油槽串联运行来维持事故油槽油位稳定。

从以上种种事例可以看出，浮石水电站调速器运行性能不稳，故障、事故发生较为频繁。特别是2#调速器更为突出，如2003年6月30日2#机带6000KW负荷时运行时，先出现溜负荷，后发生调速器自动、手动操作失灵故障，下面对2#机调速器故障过程及原因进行分析及探讨。

一、故障经过：

6月30日19：46电值班员在中控室进行3#机并网操作时，发现2#机出现溜负荷（机组当时带负荷为6000KW）现象，电值班员立即增负荷两次，均失灵。马上通知在3#机调速器旁监护开机过程的机值班员到2#调速器检查，机值班员到2#机调速器柜后，发现导叶开度在53%，并在调速器柜上试着进行增负荷操作，也失灵。并立即进行了调速器常规检查：导叶开度平衡表指针指向73mA；浆叶平衡表正常；油压正常为2.2Mpa；反馈系统正常。仔细检查电液转换器，发现它不排油。打开外罩检查，发现十字弹簧不震动。机值班员切手动运行，先切浆叶，再切导叶，电手动操作增、减负荷，负荷停在5000KW不动，电手动操作失灵。改为纯手动操作开限，操作幅度较小，开度指针不动，但可看到开限杠杆在动，纯手动操作也失灵。

当班值长把调速器故障情况汇报给总工，迅即生技部各专职工程师到现场了解故障情况，并进行了相关检查：电液转换器基本正常（有抽动现象），其排油量略小；手动操作开限，开度不动；油压、反馈检查均正常。此时， 2#机组也正在进行另外一个项目阶段试验，即正在进行转轮漏油量观察，事故配压阀正在断开状态，从机组安全角度上考虑，立即通知恢复事故配压阀工作，漏油量观察中止。运行及机械维护人员进行了恢复程序操作，先操作事故配压阀压力油管供油阀门，再操作回路管路回油阀门，在操作回油阀门过程中听到油路畅通的声音。机组先关、后开，接着主配恢复动作。调速器恢复调整过程，现场手动操作正常，切自动，通知中控室人员作增、减负荷操作均正常，调速器恢复正常工作状态。

这次调速器故障特征：

（1）、机组带6000KW负荷运行，出现溜负荷现象。事故配压阀因正在进行2#机漏油量观察为断开状态，供油阀2121#关闭，回油阀门2122#关闭。（2）、自动增负荷操作时电液转换器不排油，不震动，开度平衡表指示为73 mA。（3）、调速器在自动操作失灵的情况下，改为手动操作也失灵。（4）、纯手动操作时，杠杆动作，开度限制阀动作。（5）、油压正常。（6）、机械及电气反馈系统正常。（7）、在打开事故配压阀供油阀门2121#、回油阀门2122#，操作人员听到油流动的声音，机组自动进行先关、后开动作，调速器主配压阀恢复动作，调速器恢复正常状态。（8）、经反复检查、操作，调速器已恢复正常运行，但电液转换器有抽动现象。

二、原因分析

2#机突然出现溜负荷，其原因与电液转换器运行状态不好，活塞发卡有关。电网负荷总是在不断的变化的，如当电网负荷减少，分配到2#机组负荷也相应下降，机组的转速必然上升。PLC微机调节器通过数据采集与分析，输出电信号，通过电液转换器发出关导叶的指令，接力器动作开始关闭导叶。在关闭导叶的过程中电液转换器发卡或者由于发卡导致活塞反应不灵活，不能及时接受电反馈的指令而实行同步调节，电液转换器活塞不能即时恢复平衡状态，机组转速恢复到正常后，接力器还一直缓慢关下去，此时机组就出现了溜负荷现象。当机组负荷溜到5000KW时，电液转换器恢复平衡位置，溜负荷现象消失。事后，对电液转换器进行了观察，发现电液转换器运行不平稳，有抽动现象，第二天上午这个现象还没有消失，证明电液转换器确实发卡了。第二天我们对电液转换器进行分解