抽蓄機(jī)組進(jìn)水閥突然關(guān)閉機(jī)械事故停機(jī)邏輯分析

蔣君操，王康樂，唐夏雨，韓 軻，王 偉

（國網(wǎng)新源湖南黑麋峰抽水蓄能有限公司，湖南 長沙 410213）

1 概述

黑麋峰抽水蓄能電站位于湖南省長沙市望城區(qū)，距長沙市中心公路里程為25 km，屬于日調(diào)節(jié)的純抽水蓄能電站，安裝4臺(tái)單機(jī)容量300 MW的可逆式水泵水輪電動(dòng)發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量1200 MW，主要承擔(dān)湖南及華中電網(wǎng)調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相及事故備用等任務(wù)。

黑麋峰電站在上游壓力鋼管后、蝸殼前設(shè)有進(jìn)水球閥。機(jī)組進(jìn)水球閥緊急停機(jī)電磁閥采用失電動(dòng)作邏輯，容易造成機(jī)組在發(fā)電或抽水運(yùn)行過程中球閥突然關(guān)閉，球閥全開信號(hào)列入了機(jī)組發(fā)電、抽水工況穩(wěn)態(tài)判斷條件，但該信號(hào)消失未作用于機(jī)械事故停機(jī)流程動(dòng)作邏輯。球閥上送監(jiān)控開度信號(hào)有：全開、大于40%開度、全關(guān)信號(hào)。機(jī)組在運(yùn)行過程中若因球閥緊急停機(jī)電磁閥故障失電導(dǎo)致該電磁閥動(dòng)作，球閥會(huì)自動(dòng)關(guān)閉導(dǎo)致電氣事故停機(jī)，不利于機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，故需對(duì)球閥突然關(guān)閉停機(jī)流程進(jìn)行優(yōu)化，提升設(shè)備總體安全性。

2 邏輯完善思路

（1）目前黑麋峰公司機(jī)組球閥突然關(guān)閉停機(jī)流程通過逆功率保護(hù)實(shí)現(xiàn)，根據(jù)當(dāng)前設(shè)備邏輯現(xiàn)狀，取消球閥全開信號(hào)在機(jī)組發(fā)電態(tài)、抽水態(tài)的穩(wěn)態(tài)判斷條件。

（2）將球閥全開信號(hào)增加至水輪機(jī)態(tài)至發(fā)電態(tài)步序判斷條件中，在機(jī)組并網(wǎng)前檢查一次球閥全開信號(hào)，不滿足則流程超時(shí)機(jī)械事故停機(jī)。將球閥全開信號(hào)增加至抽水調(diào)相態(tài)至抽水態(tài)步序判斷條件中，在到達(dá)抽水穩(wěn)態(tài)最后一道步序檢查一次球閥全開信號(hào)，不滿足則流程超時(shí)機(jī)械事故停機(jī)。

（3）完善機(jī)械事故停機(jī)邏輯判斷，將球閥全開信號(hào)消失與發(fā)電、抽水工況判斷信號(hào)組合判斷，延時(shí)2 s啟動(dòng)機(jī)械事故停機(jī)流程。為防止單一球閥全開信號(hào)誤動(dòng)造成機(jī)組不必要的機(jī)械事故停機(jī)，在原球閥全開信號(hào)CG018基礎(chǔ)上，再增加一路球閥全開信號(hào)位置開關(guān)CG018-2。

3 進(jìn)水閥突然關(guān)閉機(jī)械事故停機(jī)邏輯探討

（1）將新增的位置開關(guān)CG018-2用信號(hào)線接入監(jiān)控系統(tǒng)，通過如下邏輯實(shí)現(xiàn)球閥全開信號(hào)CG018和CG018-2同時(shí)消失時(shí)作為啟動(dòng)停機(jī)流程的條件。邏輯如圖1所示：

圖1 全開信號(hào)同時(shí)消失啟動(dòng)機(jī)組事故停機(jī)流程邏輯

此種方法需敷設(shè)約200 m左右的兩芯信號(hào)電纜。電纜起點(diǎn)球閥位置開關(guān)CG018-2，終點(diǎn)機(jī)組現(xiàn)地控制單元處，接入監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)定義一個(gè)新的球閥全開信號(hào)2。同時(shí)還可以考慮將程序中用到的球閥全開信號(hào)1（CG018）全部通過邏輯修改與球閥全開信號(hào)2（CG018-2）取或邏輯使用，并在上位機(jī)增加球閥全開信號(hào)2（CG018-2）的相關(guān)報(bào)警信號(hào)，提高球閥全開信號(hào)在開機(jī)流程中的穩(wěn)定性。

（2）將球閥全開信號(hào)CG018和CG018-2通過硬接線并聯(lián)，使用原有的CG018的信號(hào)電纜及監(jiān)控信號(hào)點(diǎn)球閥全開信號(hào)，需敷設(shè)的電纜長度小于10 m，電纜起點(diǎn)位于球閥新增全開位置開關(guān)CG018-2，終點(diǎn)位于球閥全開位置開關(guān)CG018。此種位置開關(guān)并聯(lián)（如圖2）方式接線也可實(shí)現(xiàn)：

圖2 兩個(gè)全開信號(hào)并聯(lián)電路示意圖

1）2個(gè)位置開關(guān)CG018、CG018-2任意一個(gè)動(dòng)作即可收到球閥全開信號(hào)，可提高機(jī)組開機(jī)成功可靠性。

2）2個(gè)位置開關(guān)CG018、CG018-2同時(shí)消失才能收到球閥全開信號(hào)消失的信號(hào)，可提高球閥突然關(guān)閉機(jī)械事故停機(jī)保護(hù)動(dòng)作可靠性。

機(jī)械事故停機(jī)邏輯實(shí)現(xiàn)如圖3所示。

圖3 機(jī)械事故停機(jī)邏輯實(shí)現(xiàn)邏輯流程圖

4 實(shí)施步驟

（1）邏輯修改上傳工作必須結(jié)合機(jī)組定檢或檢修時(shí)進(jìn)行。

（2）修改邏輯前對(duì)機(jī)組LCU程序進(jìn)行備份。

（3）按批準(zhǔn)的方案修改邏輯，邏輯改動(dòng)過程中，應(yīng)雙人工作，并加強(qiáng)監(jiān)護(hù)。

（4）下裝更新機(jī)組現(xiàn)地控制單元LCU程序。

（5）開機(jī)檢驗(yàn)機(jī)組流程修改后機(jī)組運(yùn)行狀況，可在機(jī)組調(diào)試時(shí)模擬相關(guān)球閥信號(hào)，檢驗(yàn)機(jī)組機(jī)械事故停機(jī)流程動(dòng)作正確。

5 結(jié)語

邏輯完善后，實(shí)現(xiàn)機(jī)組發(fā)電或抽水運(yùn)行過程中球閥突然關(guān)閉后機(jī)組走機(jī)械事故停機(jī)流程，避免機(jī)組在非穩(wěn)定工況長時(shí)間運(yùn)行導(dǎo)致機(jī)組穩(wěn)定性降低，提高了機(jī)組的安全穩(wěn)定性。