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1、桃江水电电站投产产初期设设备隐患患分析及及处理陈春发（江西赣赣州优恩恩江源电电力投资资有限公公司，信信丰，33416600）摘要：桃桃江江水水电站自自20006年33月投产产以来，两两台发电电机定子子因设备备质量原原因相继继烧坏，暴暴露了诸诸多不安安全隐患患，如监监控系统统功能未未完全发发挥，保保护越级级跳闸和和定值变变动，自自动化元元件安装装不正确确，调速速器不协联运行行，技术术供水过过脏，水水导瓦振振动超标标，受油油器窜油油和不定定期整体体上抬，励励磁电缆缆温度过过高，335kvv送出线线路雷击击过频，厂区电电话、总总机、闭闭路电视视、计算算机网络络多次遭遭雷击，污油堵塞卡阻阀门和调速器系
2、统等严重威胁机组的安全稳定运行。通过采取行之有效的处理措施，基本上消除了这些设备隐患，收到了较好的效果。关键词：灯泡贯贯流；水轮发发电机组组；设备隐隐患；原因分分析处理理；桃江水水电站1概况 桃江水电电站在江江西省信信丰县铁铁石口镇镇，装机机212.55MW，采用灯灯泡贯流流式水轮轮发电机机组，转转轮直径径3.885m，水水头100.8mm，设计计年发电电量77790万万kWh。自自20006年33月发电电以来暴暴露了许许多不安安全隐患患：如监控控系统功功能未完完全发挥挥，保护护越级跳跳闸和定定值变动动，自动动化元件件安装不不正确，调调速器不协联运行行，技术术供水过过脏，水水导瓦振振动超标标，
3、受油油器窜油油和不定定期整体体上抬，励励磁电缆缆温度过过高，335kvv送出线线路雷击击过频，厂区电电话、总总机、闭闭路电视视、计算算机网络络多次遭遭雷击，污油堵塞卡阻阀门和调速器系统等。针对存在的设备管理问题，一方面加强对人员的培训，使人从认识上着手提高管理水平；另一方面对机组的结构进行认真识读，并分析多次事故的现象和总结处理经验，进行大量的现场试验，与安装单位、生产厂家、社会专家讨论综合分析找到上述问题的主要原因。通过采取切实可行的治理措施确保了机组的安全稳定运行。2存在问问题、原因分分析及处处理、处处理效果果2.1监监控系统统功能未未完全发发挥2.1.1存在在问题：自投产产以来监监控系统
4、统除可开开机和停停机外，许许多功能能均不能能使用，如如GPSS时钟不不同步，各各油位指指示不正确且没没有历史史曲线，温温度指示示只有整整体范围围的温度度显示，没有细化到每个点的温度，且没有温度趋势分析曲线，像主变、断路器、发电机、厂用变等没有运行次数和运行时间统计功能，各水位、水压、水头测量表计反应在中控不准或不动，全厂的on call不能使用，厂区排涝和渗漏集水井的抽水泵均不能自动抽水，机组技术供水要人工启动，中控监测屏上相电压、线电压搞错，没有400V的指示，图示意思不清析，没有转子温度指示，厂长终端没有安装等。2.1.2产生生的原因因及处理理方式：产生上上述问题题的主要要原因是是厂家、安
5、安装单位位、业主主人员没没有严格格履行验验收交接接程序和和交接时时许多自自动化元元件坏，之之后厂家家和安装装单位、业业主人员员没有再再补交接接验收，加加上运行行人员又又不熟悉悉，所以以在运行行一段时时间业主主人员发发现运行行不便后后再请厂厂家配合合对监控控系统进进行完善善。具体体完成了了如下工工作：（1）更更换GPPS的卫卫星天线并安装在在较高位位置，重重编校时时软件，对对全厂的的4台LLCU和和保护设设备统一一校时；（2）重重接高位位油箱、低低位油箱箱、轮毂毂油箱的的油位传传感器或调整PPLC接接口软件件，加装装漏油箱和和调速器器油箱液液位传感感器，并并设置成成可随时时查看的的油位柱柱状图和
6、和油位历历史曲线线，以便事故分分析和运运行监测测使用。（3）重重装变压压器油温温传感器器，区分分定子温温度的铁铁芯温度度、上游侧侧线棒温温度、下下游侧线线棒温度度、也区区分发电电机冷凝器进风风温度、出风温温度、进水温温度、出水温温度、水导温温度、发导的的径向、正推、反推推温度、润滑油油热交换换器进口口温油和和出口温温油以及进进口水温温和出口口水温。在各温度保护功能上设越限报警和超上限跳闸，并做成历史曲线供运行状态监测和事故分析。（4）编编制监控控软件使使中控显显示屏上上指示出出各主变变、厂用用变、开开关、发发电机、压压油泵、水水泵、空空压机的的运行次次数和累累计运行行时间。（5）更更换渗漏漏和
7、防涝涝集水井井的液位位计，也也更换技技术供水水泵输出出压力传传感器，疏疏通两台机机流道内内的20个个测压探探头预埋埋通道，更更换部分分坏的测测压传感感器，更更换水头头和拦污污栅差压压传感器器，变换换在中控控显示的的压力参参数单位位，使中中控可以以看到全全厂的流流道系统统，技术术供水系系统，两两集水井井的水位位和压力力。（6）重重装onn ccalll系统软软件，购购置专用用GSMM短信卡卡，使电电站的管管理人员员可以收收到发电电机的所所有开关关动作和和保护动动作情况况，并可可查询任任何一个个开关的开开闭状态态和电压压、电流流、功率率等参数数的值，可定定时发送送发电量统统计数字字、设备备运行情情
8、况信息。（7）重重新调整整校验渗渗漏和排排涝集水水井的控控制仪和和水泵启启动回路路，恢复复了自动动抽水。（8）检检修自动动技术供供水泵控控制电路路，更换换输出压压力传感感仪，使使技术供供水泵可可以自动动启动。（9）依依运行需需要重新新调整中中控显示示屏的界界面，使使之有4400VV等级的的电流、电电压和功功率显示示，并调调整单位位出错的的画面和和重布更更适合的的画面。（10）更更换励磁磁屏的励励磁电压压变送器器，使中中控的显显示屏上上可看到到励磁电电压和通过励励磁电压压、电流推推算出的的转子温温度。（11）接好到厂长长室光缆缆接头，安安装厂长长终端，使使厂长在在办公室室便可监监控到电电站所有有
9、运行状状态。2.1.3整改改效果：通过整整改后运行的的10个多多月来看看，运行行方便多多了，可可免去每每天几次次的人工工现地手手动抽水水启动和和每次开开机前的技术术供水泵泵的人工工现地手手动启动动。能准准确监测测到各液液位和压压力、电电气参数数，加强强了油、气气、水的的温度和和定子温度度监控保保证了发发电机的的安全运运行。同时有有了厂长长终端显显示厂长长可及时时掌控全全站的运运行状态态。onn ccalll系统让让所有生生产技术术人员了了解设备备运行状状态。监监控系统统功能的的发挥为为全厂的的安全运运行打下下了良好好的基础础。2.2保保护乱跳跳闸和定定值发生生变动2.2.1存在在问题：投产运运
10、行近两两年半来保护护经常动动作，主主要有逆逆功率保保护动作作了十几几次，导导叶随动动、网频故故障数十十次报故故障跳闸闸，定子子一点接接地报警警，每次次动作故故障录波波均不启启动，335kvv送出线线路雷击击后越过过线路侧侧断路器器和主变断路路器跳发电机机出口侧侧断路器器，定值值混乱，励励磁电气气故障不不断等。2.2.2 原因分分析、处理方方案及效效果。（1） 逆功率率保护动动作原因因经查为为两种原原因引起起，一是是监控厂厂家在更更换通讯讯模块MMCU时时，将倍倍率多乘乘了十倍倍；二是现现场逆功功率动作作的功率定值值由199.6ww变成了了10.12ww，t22时段的的时间定定值由60s变成了1
11、s，后来来通过调调整通讯讯模块的的功率倍倍数和修改回原原定值，至至今未再再出现故故障。（2） 导叶随随动和网网频故障障，厂家家分析为为通讯干干扰，为为防止再再出现跳跳闸将电电气故障障跳闸线线解除之之后对油油进行过过滤，对对调速器器的导叶叶反馈和和轮叶反反馈电位位器更换换，故障障报警次次数明显显减少，但但故障仍然然存在，有有待进一一步观察察确认是是否为一一次电缆缆与二次次通讯和和控制电电缆耦合合干扰，当当故障消消除后再再将跳闸闸线接回回。（3）定定子一点点接地故故障，经经过对线线发现是是图纸画画法不规规范存在在错误，误误导安装装人员在在P柜侧未未接公用用接地端的连线线，反映映在2台台发电机机保护
12、屏屏侧的感应应电压高高达7-8v。CT柜侧二次线接入后故障消除。（4）故故障录波波为厂家家软件不不完善，后后经重装装软件、消除历历史记录录和对装有有录波的的工程师师站禁止止无关人人员进入入等措施，现现已可以以准确故故障录波波。（5）335kvv线路保保护越级级跳闸，经经分析发发现355kv线线路保护护电流IIa= IIb=1/2Icc，再查查发现接接线错误误，是并并网的信信丰电力力公司改改动355kv线线路计量量表接线线时动过二二次回路而造成成错误。因厂家在在这部分分与图纸纸相比少少装了一一个GRR-1000电气气变送装装置，所以这个个保护二二次接线线上是计计量和保保护共用用一个CCT，当当计
13、量接接线变动动时会引引起保护护电流发发生变化化。另外保保护定值值也存在在两个问问题，一一是送信信丰大塘塘变的线线路已经经延长了了10kkm改送信丰丰土富桥桥变但定值没没有做相相应修改改，二是是此线路路断路器器跳闸延迟迟时间t1=0.8S，与与发电机机出口断断路器保保护动作作延迟时间间t1相同。后通过过重新接接好二次次接线和和将355kv线线路侧断断路器保保护定值值t1和电流流重新计计算设定定，问题题解决。（6）经经现场定定值与设设计定值值比较，发现发发电机和和主变的的12个个点现场场定值与设计计给定的的定值不不符，它它们是主变二二次的额额定电流流定值从22.6777A变变成了11.3339A。
14、差差动第二二侧平衡系系数从11.1116变成成了0.5558，差差动第三三侧平衡衡系数从从0.6609变变成了00.3004，发发电机的的过电压压保护时时限定值值从0.3秒变变成了00.1秒秒，复压压过流记记忆功能能投退从从“投入”变成了了“退出”。失磁静静稳和异异步阻抗抗Z1A,Z1B,Z2A,Z2B均存存在不同同程度的的不符，TTV断线线闭锁电电流定值从4.9833A变成成了5AA。后经经重设定定定值，并并对定值值设置界界面加密密后未再再出现定定值混乱乱的现象象。（7）11#发电电机励磁磁柜总报报电气故故障，且且在一秒秒之内自自动恢复复，经厂厂家技术术人员分分析，认认为是通通讯干扰扰，在其
15、其它电站也也会经常常出现，不不对发电电机造成成影响，但但始终无无法解决决，只好好等待进进一步观观测。2.3 自自动化元元件接线线或安装装不正确确。2.3.1存在在问题： 示示流器总总是不能能正常使使用，拆拆下送厂厂家检修修厂家又又认为没没有坏，各各过滤器器的差压压传感器器也总是是没有接接入使用用，润滑滑油泵得得人工每每四小时时到现场场切换一一次，灯灯泡头集集水不会会告警，油油混水传传感器不不告警。2.3.2 原原因分析析问题处处理及效效果（1）桃桃江水电电站示流流器均为为进口的的Turrck牌牌传感器器，是板式结构构，该板板块插入入管道，当当管道内内有流体体介质流流过则推推动板块块位移，位位移
16、后指指示有流流量。其其流量越越大，板板位移越越多，指指示的灯灯亮的也也多。但但这种传传感器只只能在水水平管道道的+YY方向安安装，否否则，流流体内一一旦有杂杂物挂在在板上便便不可使使用。而而桃江水水电站有有许多这这种装置置安装在在垂直管管道上，是是安装的的失误，后在每次检修时逐渐将垂直管道上安装这种示流器改装在水平管道上安装。已改装过的示流器未再发生任何故障。（2）该该站安装装的各过过滤器的的差压传传感器有有数十个个，它们们起着提提示要清清理拦污污栅和清清洗过滤滤器的作作用，然然而因大大家不知知它的作用用，而很很少注意意它。在在将这些些传感器器接入PLLC并在在中控显显示后，发发现使用用很是方
17、方便，有有任何阻阻塞都会会及时提提醒检修修人员该该检修的的部位。（3）润润滑油泵泵长期是是四小时时切换一一次，分分析查找找原因，发发现是原原低位油油箱太小小，自动动运行后后，低位位油箱的的油会溢溢出，故故将高位位油箱的的溢油口口调低，以以保证运运行。然然而后来来在低位位油箱位位加装了了一低位位副油箱箱以增加加低位油油箱容量量，但高位油油箱溢油油口没有有及时调调回原位位，且自自动控制制回路也也未恢复复。后来来将高位位油箱溢溢油口调调高回原原设计高高程，更更换低位位油箱的的油过低位位无源接接点开关关，恢复复自动运运行接线线后，机机组润滑滑油泵可可以自动动运行。 运行效效果：机组的的润滑油油泵可自自
18、动运行行，且会会依PLLC内置置程序每每4小时时自动切切换一次次，为运运行减轻轻了很多多工作量量。但因低低位油箱箱的磁浮浮子液位位计磁性性不好，出出现了几几次两台台泵均无无法启动动的故障障，后均通过过人工断断开低位位油箱油油过低位位无源接接点传感感器实现现恢复润润滑油泵泵运行。（4）灯灯泡头集集水不会会告警，经经查找发发现在灯灯泡头未未装集水水检测告告警器，后后在灯泡泡头内，最最低位置置安装解解决问题题。（5）油油混水传传感器装装在低位位润滑油油箱底部部，一旦旦油箱中中有水，便便会在最最底部，此此装置一一有水便便发出短短路信号号，然而而现场因因为位置置较低，油混水水装置无无法垂直直安装，安安装
19、单位位便水平平安装了了，其实实此装置置只能垂直直安装。在在20008年55月清理理油箱发发现有水水，而实实际不会会报警，便便在低位位油箱边边的水泥泥地面开开槽，降降低局部部地面高高度让油油混水传传感器可可垂直安安装，安安装后经经试验有有水时会会告警。2.4调调速器的的协联运运行2.4.1存在在问题：每次开开机、关关机甚至至平时运运行机组组振动很很大，调调速器无无法协联联运行。2.4.2原因因分析和和处理通过仔细细分析发发现，造造成机组组不协联联运行原原因有三三：一是是调速器器水头信信号未引引入调速速器，二二是厂家家给的协协联曲线线是浙江江分水江江电站的的不是桃桃江水电电站的；三是调调速器曲曲线
20、在换换算成离离散数时误将将导叶转转角度认认为是开开度。为为了改变变这一现现状，于于是从主主机厂重重新取得得桃江水水电站协协联曲线线，请调调速器厂厂换算正正确的协协联曲线线离散数数并录入入调速器器，更换换有效水水头压差差传感器器，重新新接入水水头信号号。2.4.3处理效效果：重重录的协协联曲线线经多个个水头下下对振动动进行监监测，并并与手动动不协联状态下下的振动动值进行行比较，证证明协联联状态下下振动最最小。让让调速器器自动协协联运行行，机组组稳定。说明现场用的协联曲线比较符合机组的安全运行。2.5技技术供水水的过滤滤器阻塞塞桃江水电电站技术术供水和和和主轴轴密封用用水均设设计从上上、下游游河道
21、取取水，在在机组运运行2年年后，将将2个主轴轴密封用用水过滤滤器，44个技术术供水过过滤器，2个油热交换器的冷却水管等打开清洗，发现非常多泥沙，且滤网基本上堵塞。于是将发电机空气冷凝器打开清洗，发现2/3的冷凝器铜管已经被淤泥堵塞，用平常资料记载的正冲、反冲水清洗法根本无法清洗，最后用硬棒端头绑布条逐根铜管疏通，装回试机发电机温度约下降7-8，效果非常明显。2.6水水导瓦振振动的消消除2.6.1桃江江水电站站1#机机水导瓦瓦自投产产以来振振动就在在0.771.33mm之之间，先先后三根根转轴后后段（俗俗称操作作油管）根根部开裂裂，浮动动A瓦、BB瓦各烧烧一块。2.6.2经分分析认为为是筒式式水
22、导瓦瓦的支撑撑扇形板板与支座座接触面面积不够够，其接接触面积积只有总相对接接触面面面积的220%，而而规范要要求的接接触面积积是大于总总相对接触面面面积的770%，在在机组不可可以长时时间停机机的前提提下，采采用在扇扇形板两两侧加顶顶块阻振振的方法法，控制制顶块与水导导瓦外支支撑间隙隙0.06mmm。2.6.3实施施加顶块后开机机，水导瓦瓦的水平平振动在在0.115mmm以内，基基本达到到灯泡贯贯流式机机组水导导瓦的振振动标准准0.224mmm。但因因扇形板板接触面面未达到770%仍仍有明显显的振动动且振动动频率约约为0.5Hz。只有待待大修时时彻底对对扇形板板补焊研研磨使接接触面积积达到总总
23、相对接触面面面积的770%。2.7受受油器窜窜油和整整体上抬抬的处理理2.7.1现象象：该站站受油器器的浮动动瓦A、BB、C瓦瓦与转轴轴之间的的设计间间隙为00.0880.112mmm，而因因水导水水平振动动在0.77-1.3mmm，传导到受油油器的振振动也较较大，所所以安装装公司在在安装时时将A瓦瓦间隙控控制在00.166mm，BB瓦间隙隙为0.600mm，CC瓦间隙隙为1.60mmm。浮浮动瓦与与转轴间间隙增大大后，漏漏油增大大，导致致一方面面调速器器的压油油泵打油油频繁。另另一方面面，漏油油泵来不不及打油油，经常常漏油箱箱溢油，迫迫使浆叶叶不能调调整。最最后是将将受油器器的A瓦瓦、B瓦瓦
24、对应的的漏油孔孔焊死。焊焊死这两两根漏油油管调速速器压油油泵便不不会频繁繁打油，漏漏油泵也也来得及及打油回回轮毂油油箱，但但又引起起了新的的问题，即即在调整整浆叶时时，受油油整体会会向后出出现旋转转力矩，表表现在受油器下游侧侧+y方方向向上上抬0.501.00mm，上上游侧向向下降00.500mm。2.7.2处理：为减少少窜油在在浮动瓦瓦A、BB、C内内圆与转转轴接合合面车两两道密封封槽，在槽槽中装上上耐油密密封条回装；另外将将原堵的的两漏油油孔焊开开并布管管让漏油油流回到到调速器器油箱。2.7.3效果果：经在在浮动瓦瓦A、BB、C内内侧各加两道道密封后后，受油油器窜油油很少漏漏油管漏漏油也很
25、少，调调速器压压油泵启启动也不不频繁。甚甚至出现现漏油箱箱抽回轮毂油油箱的油油很少而而使轮毂毂油箱油油位下降降的现象象，后来来将接到到调速器器油箱的的A、BB浮动瓦瓦所对应漏漏油孔的的油也回回流到漏漏油箱，才才使恒压压油系统统平衡。但但又出现新问问题，受受油器瓦瓦温很高高，估计计是受油油器漏油油太小，瓦瓦之间没没有油充充分润滑滑和散热热，外壳壳有近550，虽已已用近一一个月，但但这种密密封在高高温下运运行，寿寿命可能能不会超超过一年年便要更更换。此此外，将将原封堵堵的A、BB瓦对应应漏油孔孔打开后后，受油油器在调调整轮叶叶时不会会出现上上抬现象象。2.8励励磁电缆缆加粗由于桃江江水电站站两台发
26、发电机定定子是烧烧坏后重重做的，定子子、转子子间隙加加大了22mm，励励磁电流流便也相相应加大大，在巡巡视时发发现励磁磁电缆温温度偏高高，且因因进人孔孔小，励磁磁电缆和和出线电电缆是紧紧挨分层密布，散热很慢，实测此电缆缆温度达达50-60，所以以增加一一根1220mmm2单芯铜铜电缆，在在加了电电缆后此此励磁电电缆的温温度在4045，属正正常运行行温度。2.9 355KV送送出线路路防雷水水平差自电站投投产以来来送信丰丰电网的的35KKV线路路数十次次遭雷击击，打破破瓷瓶3300多多片，造造成355KV开开关室电缆头头爆炸，爆炸的弧光短路而烧坏四面开关柜。对此经分析认为是避雷措施不到位，所以除
27、更换雷击瓶外，还进行了三个方面的改造：一是增加瓷瓶，即将雷击次数多的3#、4#、7#、9#、10#、13#、14#、45#直线杆瓷瓶从3片增加为4片；二是加装放射状接地网减少接地电阻，即对2-8#杆，12#、56#杆等雷击次数多的接地线四周各延伸40m，每个延伸段均匀布8根深的角铁，40404角铁与接地网焊牢后回埋；三是加装避雷器，即在12#杆、56#杆加装2组避雷器。经改造后送电至今还未出现跳闸停机，但从避雷器的计数器看出避雷器经常动作。2.100生活区区防雷改改造电站自基基建以来来2000520008年每每年都会会因雷击击打坏电电视、电电脑、传传真机、电电话机、调度总机、电灯、水泵电机等，
28、雷电来时各处开关都有放电弧光和放电声，相当可怕。经过分析进行了组合改造，改造后三个月来未发生过雷击事件。主要改造措施是：（1）在在生活区区的两主主楼屋顶顶焊接环环形避雷雷网，此环环形避雷雷网接下下楼后接接入全站站的总接接地网；（2）在在三台厂厂变出线线侧和生生活区电电源进线线侧安装装四组4400VV避雷器器；（3）在在进电站站的所有有电话进进线盒上中装装压敏电电阻，防止雷雷电引入入；（4）闭闭路电视视线和接接线合外外壳均可可靠接入入地网；（5）调调度总机机的接线线箱外壳壳接地，总总机出线线装防雷雷接线端端子排；（6）全全站工业业电视户户外部分分用光缆缆传输，且且设备外外壳可靠靠接地；（7）通通
29、信光缆缆进线，包包括厂长长终端光光缆的支支撑铁芯芯线也接接入地网网；（8）生生活区到到厂房的的路灯杆杆上加装装架空防防雷钢绞绞线并接接入地网网。2.111调速油油和润滑滑油的处处理该站的油油系统比比较脏，曾曾将集水水井的回回收油过过滤后又又加到油油系统使使用，在在20008年22月188日，油油化验时时发现所所有油都都不合格格，一度度曾欲将将所有的的油（440T）更更换，后后经过用用压力滤滤油器和和真空滤滤油器两两道过滤滤，其中中真空滤滤油器还还更换了了过滤纱纱棒，过过滤后的的油经化化验合格格后投入入使用。然然而油系系统因为为曾使用用回收油油和受油油器浮动动瓦磨损损较大。在在对漏油油箱、轮轮毂
30、油箱箱、压力力油罐、调调速器油油箱、高高位油箱箱、低位位油箱清清理时发发现很多多铜屑和油油泥。在在低位油油箱还发发现有约约2cmm高的水水份。经经各油箱箱清理和和油过滤滤，现整整个油系系统运行行稳定。但但所有管管道内可可能还有有很多油油泥堆集，曾曾出现润润滑油溢溢油电磁磁阀门关闭不密密的现象象。同时时调速器器经常报报导叶随随动故障障，也可可能是调调速器主主配阀部部分孔阻阻塞所致致。3结束语语处理结果果表明桃桃江水电电站自投投产以来来存在的的11个设备备隐患基基本得到到了解决决。机组组运行的的安全性性、稳定定性得到到了明显显提高，不不仅有利利桃江水水电站的的安全运运行，而而且有利利于赣南电电网的安安全稳定定运行。同同时这些些现象是是一些新新投产电电站的调调试过程程中经常遇见见的现象，将将它们列列出可为为新投产产电站的的运行管管理提供供经验借借鉴。作者简介介：陈春春发（119677- ），男男，工程程师，从从事水电电站建设设和运行行管理工工作。联系电话话：133313373111999 E-mmaill：ccff37889m 邮编编：34416000通讯地址址：江西西省信丰丰县铁石石口桃江江水电站站。12