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抽水蓄能電站典型故障處理點評
本書選取抽水蓄能行業(yè)內(nèi)典型故障案例,重現(xiàn)故障處理的全過程,從多種角度對當(dāng)事人的行為進(jìn)行解析與點評。作為一種新的嘗試,希望通過故障處理點評這種形式,使生產(chǎn)人員能夠掌握抽水蓄能電站故障處理的基本原則和思路,提高故障發(fā)生時的判斷力和處置力,增強生產(chǎn)人員心理歷練和臨危不亂的能力,確保人身、電網(wǎng)和設(shè)備的安全。本書內(nèi)容主要包括抽水蓄能電站電氣一次設(shè)備、電氣二次設(shè)備、水力機械設(shè)備及水工設(shè)施的典型故障處理點評,還專門對人因失誤事故進(jìn)行了介紹與分析。
以抽水蓄能電站故障處理原則為基礎(chǔ),客觀解析與點評故障處理全過程,把在事故處理中容易出現(xiàn)的問題作為故障處理提醒的內(nèi)容
當(dāng)前抽水蓄能電站的建設(shè)與管理正朝著標(biāo)準(zhǔn)化、精益化、專業(yè)化方向快速發(fā)展,電站基建和生產(chǎn)管理水平不斷提高,設(shè)備設(shè)施運行更加穩(wěn)定,尤其是設(shè)備投產(chǎn)初期各類故障與20世紀(jì)90年代建設(shè)的電站相比大大減少,不少生產(chǎn)人員鮮有機會親歷各種故障處理的全過程,他們的故障處理能力也無法在短時間內(nèi)得到提高。在抽水蓄能行業(yè)快速發(fā)展、生產(chǎn)專業(yè)人員急需成長的今天,如何快速提高生產(chǎn)人員尤其是新進(jìn)廠運行人員故障處理能力,汲取早期生產(chǎn)人員的經(jīng)驗與教訓(xùn),是我早在2008年就開始思考的問題。于是就產(chǎn)生了這樣一種想法:選取抽水蓄能行業(yè)內(nèi)具有代表性的故障案例,重現(xiàn)當(dāng)事人故障處理全過程,結(jié)合后續(xù)新進(jìn)廠生產(chǎn)人員對同一故障現(xiàn)象的處理解答,對當(dāng)時故障處理情況進(jìn)行解析與點評,肯定亮點、指出不足,使生產(chǎn)人員通過學(xué)習(xí)和感受這些案例后能夠體會故障處理的緊迫性和復(fù)雜性,掌握故障分析與現(xiàn)場處理的基本原則和思路,提高故障發(fā)生時的判斷力和處置力,增強生產(chǎn)人員心理歷練和臨危不亂的能力,確保人身、電網(wǎng)和設(shè)備的安全。抽水蓄能電站設(shè)備多、各系統(tǒng)間聯(lián)系復(fù)雜、故障現(xiàn)象千差萬別,但經(jīng)過不斷學(xué)習(xí)與反復(fù)實踐后應(yīng)該能夠理清思路,實現(xiàn)對故障的正確判斷和處理,確?焖儆行拗乒收习l(fā)展,隔離并消除故障源,防止事故擴大。 到目前為止抽水蓄能行業(yè)內(nèi)暫未有人進(jìn)行過這樣的工作。本書作為一種嘗試,主要以天荒坪抽水蓄能電站運行近二十年間發(fā)生的1500余份故障報告為基礎(chǔ),選取典型的、有借鑒意義的故障案例,也融合了部分兄弟單位的案例,組織有多年運行經(jīng)驗的工程師,以抽水蓄能電站故障處理原則為基礎(chǔ),客觀解析與點評故障處理全過程,突出體現(xiàn)事故處理過程中人的因素,組織近五年來參加工作的生產(chǎn)人員,在這些典型案例的基礎(chǔ)上進(jìn)行應(yīng)急演練、桌面推演以及現(xiàn)場考問,從中發(fā)現(xiàn)新進(jìn)生產(chǎn)人員在事故處理中容易出現(xiàn)的問題作為故障處理提醒的內(nèi)容。此外,本書還嘗試將系統(tǒng)故障整體分析與具體案例相結(jié)合,對系統(tǒng)整體故障情況統(tǒng)計分析,對各系統(tǒng)正確開展事故處理的關(guān)鍵進(jìn)行簡要講解,最后對故障及故障處理進(jìn)行總結(jié),提出值得深入探討和需要進(jìn)一步思考的問題。 天荒坪電站是國內(nèi)最早運營的抽水蓄能電站之一,電站首臺機組于1998年9月投產(chǎn),電站6臺機組于2000年12月全部投產(chǎn)。當(dāng)時,對抽水蓄能運行規(guī)律的認(rèn)識、設(shè)備制造水平和人員專業(yè)能力較現(xiàn)在相比有較大差距,投產(chǎn)初期問題較多,解決的問題和克服的困難也較多,因而現(xiàn)場生產(chǎn)人員得到了很好的鍛煉,并留下大量很有價值的故障報告。本書不是對故障報告的簡單匯編,而是對故障處理的分析與總結(jié),其中包含很多技術(shù)細(xì)節(jié),希望生產(chǎn)人員進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)與探討,充分汲取前人的經(jīng)驗及教訓(xùn),提高對抽水蓄能電站運行規(guī)律的認(rèn)識,不斷增強事故處理能力。 本書分為四篇,前三篇根據(jù)電站設(shè)備組成分為電氣一次設(shè)備、電氣二次設(shè)備、水力機械設(shè)備與水工建筑物,第四篇為人因失誤部分。本書適用于抽水蓄能電站運維人員技術(shù)培訓(xùn),也可作為常規(guī)水電站運維人員的學(xué)習(xí)參考。 本書由華東天荒坪抽水蓄能有限責(zé)任公司組織撰寫,本書撰寫與審查的具體分工是:第1章和第2章由王海濤撰寫,第3章由萬正喜撰寫,第4章由姜澤界撰寫,第5章由葉林撰寫,第6章由方軍民撰寫,第7章由范建強撰寫,第8章由鄭小剛撰寫,第9章由方軍民撰寫,第10章由葉林撰寫,第11章由周佩鋒撰寫,第12章由樓榮武撰寫,第13章由馮文帥撰寫,第14章由顧希明撰寫,第15章由姜澤界撰寫,第16章由陳玨撰寫,第17章由萬正喜撰寫,第四篇人因失誤由萬正喜撰寫,第一篇、第四篇各章節(jié)小結(jié)由李浩良撰寫,第二篇、第三篇各章節(jié)小結(jié)由葉林撰寫。本書由葉林組織收集與整理故障資料;孔令華、游光華、陸勝、朱中山、曾輝對本書各專業(yè)內(nèi)容進(jìn)行審核,并提出很多寶貴的建議;肖孝博、何張進(jìn)、楊眾杰參與收集整理背景知識。由于各編寫者對事故處理的點評意見不盡相同,為使本書內(nèi)容盡可能客觀與正確,先后進(jìn)行分組組內(nèi)互審、復(fù)審與集中審核,其中,鄭小剛負(fù)責(zé)第一篇與第四篇的復(fù)審,萬正喜負(fù)責(zé)第二篇的復(fù)審,王海濤負(fù)責(zé)第三篇的復(fù)審。本書全篇由李浩良、葉林負(fù)責(zé)統(tǒng)稿,由李浩良和孫華平策劃、組織與統(tǒng)審。 本書是集體合作的結(jié)果,是各位作者在繁忙的工作之余認(rèn)真撰寫、反復(fù)討論,歷時數(shù)載著述而成。本書撰寫過程中,要特別感謝葉林同志,他在基礎(chǔ)資料收集與整理、文字校對修改、各作者與出版社之間的協(xié)調(diào)等方面做了大量細(xì)致而卓有成效的工作。本書內(nèi)容雖然經(jīng)過多年現(xiàn)場工作積累,但由于作者水平有限,肯定存在諸多不足之處,懇請讀者批評指正。
華東天荒坪抽水蓄能有限責(zé)任公司負(fù)責(zé)天荒坪抽水蓄能電站的建設(shè)與經(jīng)營,生產(chǎn)規(guī)模為6臺30萬千瓦抽水蓄能發(fā)電機組,屬日調(diào)節(jié)純抽水蓄能電站。電站運行以來積累了豐富的抽蓄管理經(jīng)驗,在生產(chǎn)經(jīng)營管理、人員隊伍培養(yǎng)、抽水蓄能技術(shù)研究和運行探索等各方面都取得了較好的成果,培養(yǎng)和輸出了一大批抽水蓄能優(yōu)秀專家人才,為抽水蓄能事業(yè)的發(fā)展做出了積極的貢獻(xiàn)。
第一篇 電氣一次設(shè)備第1章 升壓站設(shè)備… ……………………………………………………………………2一、系統(tǒng)概述………………………………………………………………………………… 2二、故障綜述………………………………………………………………………………… 3三、升壓站設(shè)備故障處理點評……………………………………………………………… 4(一)故障處理關(guān)鍵…………………………………………………………………… 4(二)故障處理點評…………………………………………………………………… 5【案例1-1】架空線路跳閘… ………………………………………………………… 5背景知識:故障錄波圖分析 ……………………………………………………… 8閱讀資料:電流互感器端子故障導(dǎo)致電流顯示異常 …………………………… 9【案例1-2】斷路器非全相運行… ………………………………………………… 11閱讀資料:斷路器控制回路故障 ……………………………………………… 14【案例1-3】GIS氣隔SF6氣體壓力報警 … ………………………………………… 17【案例1-4】GIS氣隔防爆膜破裂…………………………………………………… 20閱讀資料:升壓站設(shè)備其他類型故障介紹 …………………………………… 22小結(jié)………………………………………………………………………………………… 25第2章 發(fā)電機出口及啟動母線設(shè)備… ……………………………………………… 28一、系統(tǒng)概述……………………………………………………………………………… 28二、發(fā)電機出口電氣設(shè)備故障綜述……………………………………………………… 29三、發(fā)電機出口電氣設(shè)備故障處理點評………………………………………………… 29(一)故障處理關(guān)鍵………………………………………………………………… 29(二)故障處理點評………………………………………………………………… 30【案例2-1】發(fā)電機出口斷路器操動機構(gòu)卡澀導(dǎo)致分閘失敗……………………… 31背景知識:發(fā)電機出口斷路器結(jié)構(gòu)及操作原理介紹 ………………………… 34【案例2-2】合閘線圈松動導(dǎo)致機組發(fā)電機出口斷路器合閘失敗… …………… 36閱讀資料:發(fā)電機出口斷路器觸頭燒損 ……………………………………… 38閱讀資料:發(fā)電機出口斷路器動觸頭斷裂 …………………………………… 39【案例2-3】監(jiān)控卡件故障導(dǎo)致機組發(fā)電機出口斷路器分閘失敗… …………… 40閱讀資料:抽水工況停機時發(fā)電機出口斷路器開斷電流異常增大 ………… 42【案例2-4】分閘回路斷線導(dǎo)致發(fā)電機出口斷路器分閘失敗… ………………… 43背景知識:發(fā)電機出口斷路器分閘控制回路介紹 …………………………… 45【案例2-5】操動機構(gòu)漏氣導(dǎo)致發(fā)電機出口斷路器分閘閉鎖… ………………… 46【案例2-6】換相隔離開關(guān)合閘失敗導(dǎo)致機組啟動失敗… ……………………… 49背景知識:換相隔離開關(guān)控制回路介紹 ……………………………………… 51閱讀資料:監(jiān)控卡件故障導(dǎo)致?lián)Q相隔離開關(guān)分閘失敗 ……………………… 53【案例2-7】電氣制動隔離開關(guān)燒損導(dǎo)致主變壓器跳閘… ……………………… 54【案例2-8】靜止變頻器輸出隔離開關(guān)電源故障導(dǎo)致機組啟動失敗… ………… 57【案例2-9】卡件通信故障導(dǎo)致啟動母線隔離開關(guān)無法分合… ………………… 59閱讀資料:電氣閉鎖邏輯卡件故障導(dǎo)致被拖動隔離開關(guān)合閘失敗 ………… 62背景知識:啟動母線設(shè)備邏輯閉鎖回路介紹 ………………………………… 62【案例2-10】被拖動隔離開關(guān)無法分閘導(dǎo)致機組轉(zhuǎn)抽水工況閉鎖……………… 64【案例2-11】控制方式選擇開關(guān)卡澀導(dǎo)致被拖動隔離開關(guān)合閘失敗…………… 66小結(jié)………………………………………………………………………………………… 68第3章 主變壓器……………………………………………………………………… 72一、系統(tǒng)概述……………………………………………………………………………… 72二、主變壓器故障綜述…………………………………………………………………… 73三、主變壓器故障處理點評……………………………………………………………… 74(一)故障處理關(guān)鍵………………………………………………………………… 74(二)故障處理點評………………………………………………………………… 74【案例3-1】主變壓器內(nèi)部嚴(yán)重故障………………………………………………… 74背景知識:主變壓器油色譜分析方法 ………………………………………… 77閱讀資料:主變壓器高壓套管故障 …………………………………………… 79【案例3-2】主變壓器繞組測溫回路故障…………………………………………… 80背景知識:主變壓器測溫原理 ………………………………………………… 83【案例3-3】主變壓器充電時勵磁涌流導(dǎo)致主變壓器跳閘… …………………… 85閱讀資料:主變壓器充電時重瓦斯保護動作跳閘 …………………………… 87【案例3-4】主變壓器空載冷卻水故障導(dǎo)致相鄰機組發(fā)電工況跳機… ………… 88閱讀資料:主變壓器冷卻水PLC邏輯缺陷導(dǎo)致機組跳機 …………………… 90小結(jié)………………………………………………………………………………………… 91第4章 發(fā)電電動機… ………………………………………………………………… 94一、系統(tǒng)概述……………………………………………………………………………… 94二、故障綜述……………………………………………………………………………… 95三、發(fā)電電動機故障處理點評…………………………………………………………… 96(一)故障處理關(guān)鍵………………………………………………………………… 96(二)故障處理點評………………………………………………………………… 96【案例4-1】機組定子絕緣異常導(dǎo)致主變壓器跳閘… …………………………… 96閱讀資料:發(fā)電電動機定子短路故障 ………………………………………… 99【案例4-2】轉(zhuǎn)子擋風(fēng)板支撐桿脫落導(dǎo)致機組與主變壓器接地保護動作………… 100【案例4-3】軸電流保護動作導(dǎo)致抽水啟動失敗 … …………………………… 102背景知識:防止軸電流的對策 ………………………………………………… 104【案例4-4】轉(zhuǎn)子磁極絕緣異常導(dǎo)致轉(zhuǎn)子接地保護動作 … …………………… 107【案例4-5】轉(zhuǎn)子磁極匝間短路故障導(dǎo)致定子匝間短路保護動作 ……………… 109閱讀資料:發(fā)電機磁極線圈異常變形及處理 ………………………………… 111閱讀資料:發(fā)電機磁極引線熔斷 ……………………………………………… 113閱讀資料:發(fā)電機掃膛事故 …………………………………………………… 114閱讀資料:機組磁極端部壓板部件疲勞斷裂………………………………… 116閱讀資料:發(fā)電機擋風(fēng)板內(nèi)嵌支撐鋼板甩出………………………………… 116【案例4-6】機械剎車退出異常導(dǎo)致發(fā)電啟動失敗… …………………………… 117閱讀資料:機組高速加閘故障 ………………………………………………… 119【案例4-7】推力軸承冷卻水管路滲漏導(dǎo)致機組抽水轉(zhuǎn)移負(fù)荷… ……………… 120閱讀資料:發(fā)電電動機推力瓦面受損 ………………………………………… 122閱讀資料:推力軸承內(nèi)蓋板下方隔油板掉落………………………………… 123小結(jié)………………………………………………………………………………………… 124第5章 廠用電系統(tǒng)… ……………………………………………………………127一、系統(tǒng)概述……………………………………………………………………………… 127二、廠用電系統(tǒng)故障綜述………………………………………………………………… 128三、廠用電系統(tǒng)故障處理點評…………………………………………………………… 128(一)故障處理關(guān)鍵………………………………………………………………… 128(二)故障處理點評………………………………………………………………… 129【案例5-1】公用配電盤饋線斷路器故障導(dǎo)致配電盤著火… …………………… 129【案例5-2】倒閘操作過程中主廠房公用配電盤著火… ………………………… 134背景知識:地下廠房通風(fēng)空調(diào)及防火排煙聯(lián)合控制原則 … …………… 140【案例5-3】主廠房公用配電盤饋線斷路器故障導(dǎo)致配電盤著火… …………… 141【案例5-4】廠用電斷路器絕緣損壞導(dǎo)致主變壓器跳閘… ……………………… 146【案例5-5】廠用電母線電壓互感器著火… ……………………………………… 150【案例5-6】廠用電架空線路短路故障跳閘… …………………………………… 152【案例5-7】廠用電斷路器電纜頭溫度高… ……………………………………… 155小結(jié)…………………………………………………………………………………… 157第6章 靜止變頻器… ……………………………………………………… 160一、系統(tǒng)概述……………………………………………………………………………… 160二、靜止變頻器故障綜述………………………………………………………………… 160三、靜止變頻器故障處理點評…………………………………………………………… 161(一)故障處理關(guān)鍵………………………………………………………………… 161(二)故障處理點評………………………………………………………………… 162【案例6-1】靜止變頻器信號繼電器故障導(dǎo)致機組抽水調(diào)相啟動失敗…………… 162背景知識:SFC啟動流程 ……………………………………………………… 164【案例6-2】靜止變頻器輸出斷路器未拉開導(dǎo)致機組抽水調(diào)相工況啟動失敗… 165【案例6-3】SFC啟動勵磁中間繼電器故障導(dǎo)致機組抽水調(diào)相工況啟動失敗…… 167閱讀資料:SFC轉(zhuǎn)子初始位置檢測故障 ……………………………………… 169【案例6-4】靜止變頻器同期增速繼電器故障導(dǎo)致機組抽水調(diào)相啟動失敗… … 171【案例6-5】靜止變頻器冷備用狀態(tài)下輸入斷路器異常自動合閘… …………… 173【案例6-6】靜止變頻器逆變橋零序電壓保護動作導(dǎo)致機組抽水調(diào)相工況啟動失敗…………………………………………………………………… 175【案例6-7】靜止變頻器控制器程序及相關(guān)參數(shù)設(shè)置不合理導(dǎo)致機組抽水調(diào)相工況啟動失敗………………………………………………………… 177閱讀資料:SFC程序缺陷導(dǎo)致機組抽水調(diào)相啟動過程中同期超時故障…… 179【案例6-8】靜止變頻器控制器參數(shù)設(shè)置不合理導(dǎo)致機組抽水調(diào)相工況啟動失敗…182小結(jié)…………………………………………………………………………………… 184第二篇 電氣二次設(shè)備第7章 監(jiān)控系統(tǒng)… ……………………………………………………………188一、系統(tǒng)概述……………………………………………………………………………… 188(一)監(jiān)控系統(tǒng)……………………………………………………………………… 188(二)成組控制……………………………………………………………………… 190(三)同期裝置……………………………………………………………………… 190二、監(jiān)控系統(tǒng)故障綜述…………………………………………………………………… 191三、監(jiān)控系統(tǒng)故障處理點評……………………………………………………………… 191(一)故障處理關(guān)鍵………………………………………………………………… 191(二)故障處理點評………………………………………………………………… 192【案例7-1】監(jiān)控系統(tǒng)斷網(wǎng)導(dǎo)致機組狀態(tài)遠(yuǎn)方監(jiān)控功能失去… ………………… 192背景知識:監(jiān)控系統(tǒng)通訊原理與斷網(wǎng)診斷 …………………………………… 195【案例7-2】程序誤觸發(fā)導(dǎo)致抽水機組異常停機… ……………………………… 196【案例7-3】抽水機組吸收有功功率顯示異! ………………………………… 199【案例7-4】電壓條件不滿足導(dǎo)致機組抽水調(diào)相工況啟動失敗… ……………… 201背景知識:模擬量輸入卡與不同類型輸入/輸出量 …………………………… 203【案例7-5】機組有功變送器故障導(dǎo)致抽水工況導(dǎo)葉接力器開度擺動… ……… 204【案例7-6】機組有功變送器故障引起機組停機時甩負(fù)荷… …………………… 206閱讀資料:調(diào)速器電氣柜未收到發(fā)電機出口斷路器(GCB)位置導(dǎo)致導(dǎo)葉未繼續(xù)開啟 … ………………………………………………… 208閱讀資料:無功功率變送器故障導(dǎo)致機組過勵磁 …………………………… 209【案例7-7】監(jiān)控系統(tǒng)通信轉(zhuǎn)換器故障導(dǎo)致抽水調(diào)相啟動失敗… ……………… 210背景知識:交流采樣智能電能表及傳輸回路簡介 …………………………… 212【案例7-8】下水庫水位信號丟失導(dǎo)致4臺機組自動轉(zhuǎn)停機……………………… 213【案例7-9】監(jiān)控通信異常導(dǎo)致機組抽水工況跳機… …………………………… 215【案例7-10】同期裝置異常導(dǎo)致抽水調(diào)相工況啟動失敗………………………… 218【案例7-11】同期超時導(dǎo)致機組抽水調(diào)相啟動失敗……………………………… 220【案例7-12】同期繼電器故障導(dǎo)致發(fā)電機出口斷路器合閘失敗………………… 222小結(jié)………………………………………………………………………………………… 224第8章 電氣保護… ………………………………………………………………227一、系統(tǒng)概述……………………………………………………………………………… 227二、電氣保護故障綜述…………………………………………………………………… 230三、故障處理點評………………………………………………………………………… 230(一)故障處理關(guān)鍵………………………………………………………………… 230(二)故障處理點評………………………………………………………………… 231【案例8-1】主變壓器大差保護誤動導(dǎo)致主變壓器跳閘… ……………………… 231【案例8-2】機組大差保護誤動導(dǎo)致機組停機失敗… …………………………… 233【案例8-3】相序監(jiān)視保護條件不滿足導(dǎo)致機組啟動失敗… …………………… 236【案例8-4】機組負(fù)序過流保護誤動導(dǎo)致500kV斷路器跳閘……………………… 238【案例8-5】過負(fù)荷保護報警導(dǎo)致機組工況轉(zhuǎn)換閉鎖… ………………………… 240【案例8-6】保護卡件報警導(dǎo)致機組工況轉(zhuǎn)換閉鎖… …………………………… 242【案例8-7】低功率保護動作導(dǎo)致抽水調(diào)相啟動失敗… ………………………… 243【案例8-8】低頻過流保護動作導(dǎo)致機組背靠背拖動失敗… …………………… 245小結(jié)………………………………………………………………………………………… 247第9章 勵磁系統(tǒng)… ………………………………………………………251一、系統(tǒng)概述……………………………………………………………………………… 251二、勵磁系統(tǒng)故障綜述…………………………………………………………………… 252三、勵磁系統(tǒng)故障處理點評……………………………………………………………… 252(一)故障處理關(guān)鍵………………………………………………………………… 252(二)故障處理點評………………………………………………………………… 253【案例9-1】磁場斷路器操動機構(gòu)故障導(dǎo)致機組停機超時… …………………… 253閱讀資料:磁場斷路器操動機構(gòu)其他故障 …………………………………… 255背景知識:CEX系列磁場斷路器介紹及維護要求 …………………………… 256【案例9-2】磁場斷路器跳閘命令監(jiān)視裝置故障導(dǎo)致機組發(fā)電工況自動轉(zhuǎn)停機…257閱讀資料:磁場斷路器跳閘命令監(jiān)視裝置其他故障 ………………………… 259【案例9-3】勵磁變壓器繞組絕緣故障導(dǎo)致著火… ……………………………… 260閱讀資料:勵磁變壓器其他故障情況介紹 …………………………………… 262【案例9-4】勵磁系統(tǒng)風(fēng)扇故障導(dǎo)致機組工況轉(zhuǎn)換閉鎖… ……………………… 264【案例9-5】勵磁系統(tǒng)輔助電源開關(guān)跳閘導(dǎo)致機組工況轉(zhuǎn)換閉鎖… …………… 265【案例9-6】勵磁調(diào)節(jié)器卡件故障導(dǎo)致機組抽水工況失磁跳閘… ……………… 267背景知識:同步電機失磁的典型特征現(xiàn)象和危害 …………………………… 269【案例9-7】勵磁系統(tǒng)外接錄波器線纜短路導(dǎo)致機組發(fā)電工況啟動失敗… …… 270【案例9-8】機組無功變送器故障導(dǎo)致勵磁系統(tǒng)過勵限制器動作… …………… 271小結(jié)………………………………………………………………………………………… 274第10章 直流系統(tǒng)… ………………………………………………………………277一、系統(tǒng)概述……………………………………………………………………………… 277二、系統(tǒng)故障綜述………………………………………………………………………… 278三、直流系統(tǒng)故障處理點評……………………………………………………………… 279(一)故障處理關(guān)鍵………………………………………………………………… 279(二)故障處理點評………………………………………………………………… 279【案例10-1】直流系統(tǒng)接地導(dǎo)致上水庫閘門事故落門…………………………… 280【案例10-2】交流電竄入直流回路導(dǎo)致上水庫閘門事故落門…………………… 282【案例10-3】直流系統(tǒng)接地導(dǎo)致全廠機組閉鎖工況轉(zhuǎn)換………………………… 285【案例10-4】雷擊導(dǎo)致上水庫信號回路防雷端子擊穿引起直流系統(tǒng)接地……… 288閱讀資料:雙回路直流電源開關(guān)跳開導(dǎo)致機組跳機 ………………………… 292小結(jié)………………………………………………………………………………………… 293第11章 自動化元器件………………………………………………………296一、系統(tǒng)概述……………………………………………………………………………… 296二、自動化裝置故障綜述………………………………………………………………… 298三、自動化裝置典型故障處理點評……………………………………………………… 299(一)故障處理關(guān)鍵………………………………………………………………… 299(二)故障處理點評………………………………………………………………… 299【案例11-1】機組推力軸瓦測溫元件故障導(dǎo)致發(fā)電工況跳機…………………… 299【案例11-2】推力軸承瓦溫高測點故障連續(xù)多次導(dǎo)致機組跳機………………… 301閱讀資料:熱電阻(RTD)元件故障原因分析及對策……………………… 303【案例11-3】振動裝置故障導(dǎo)致機組發(fā)電工況跳機……………………………… 306【案例11-4】上機架振動卡件故障連續(xù)兩次導(dǎo)致機組抽水工況跳機…………… 308【案例11-5】尾水測量裝置故障導(dǎo)致機組抽水調(diào)相工況啟動失敗……………… 311小結(jié)……………………………………………………………………………………313第三篇 水力機械設(shè)備與水工建筑物第12章 水泵水輪機………………………………………………………………… 318一、系統(tǒng)概述……………………………………………………………………………… 318二、系統(tǒng)故障綜述………………………………………………………………………… 321三、水泵水輪機典型故障處理點評……………………………………………………… 321(一)故障處理關(guān)鍵………………………………………………………………… 321(二)故障處理點評………………………………………………………………… 321【案例12-1】調(diào)試運行期間發(fā)生機組抬機………………………………………… 321閱讀資料:機組抽水運行時泄水環(huán)脫落導(dǎo)致機組振動過大停運 …………… 325【案例12-2】高水頭轉(zhuǎn)抽水機組出現(xiàn)異常振動導(dǎo)致機組跳機…………………… 327閱讀資料:蝸殼尾水平壓管預(yù)埋露出段破裂噴水導(dǎo)致水淹廠房 …………… 329【案例12-3】主軸密封抬起導(dǎo)致機組抽水調(diào)相工況啟動失敗…………………… 331【案例12-4】主軸密封溫度異常導(dǎo)致機組轉(zhuǎn)移負(fù)荷……………………………… 333閱讀資料:大軸主軸密封改造 ………………………………………………… 335【案例12-5】水導(dǎo)油位低導(dǎo)致機組跳機…………………………………………… 341背景知識:水導(dǎo)油位低低跳閘回路介紹 ……………………………………… 343【案例12-6】水導(dǎo)油混水導(dǎo)致機組轉(zhuǎn)移負(fù)荷……………………………………… 344閱讀資料:水導(dǎo)油盆密封改造 ………………………………………………… 345【案例12-7】低水頭發(fā)電工況啟動因轉(zhuǎn)速波動較大導(dǎo)致并網(wǎng)失敗……………… 348【案例12-8】機組低水頭發(fā)電并網(wǎng)后進(jìn)入水輪機制動運行區(qū)域?qū)е履婀β时Wo動作…………………………………………………………………… 350閱讀資料:導(dǎo)葉預(yù)開裝置MGV在解決低比轉(zhuǎn)速水泵水輪機空載穩(wěn)定性中的應(yīng)用 ……………………………………………………………… 352【案例12-9】機組轉(zhuǎn)抽水工況過程中導(dǎo)葉預(yù)開裝置油管噴油導(dǎo)致緊急停機…… 359小結(jié)…………………………………………………………………………………360第13章 調(diào)速器系統(tǒng)… …………………………………………………………364一、系統(tǒng)概述……………………………………………………………………………… 364二、調(diào)速器系統(tǒng)故障綜述………………………………………………………………… 366三、調(diào)速器系統(tǒng)故障處理點評…………………………………………………………… 366(一)故障處理關(guān)鍵………………………………………………………………… 366(二)故障處理點評………………………………………………………………… 366【案例13-1】導(dǎo)葉位置反饋丟失導(dǎo)致導(dǎo)葉自動關(guān)閉……………………………… 367【案例13-2】調(diào)速器油位異常下降導(dǎo)致高壓氣進(jìn)入集油槽……………………… 369【案例13-3】調(diào)速器主油閥全開信號未收到導(dǎo)致機組啟動失敗………………… 371【案例13-4】伺服閥故障導(dǎo)致機組導(dǎo)葉開度波動………………………………… 373背景資料: 比例閥與伺服閥 … ……………………………………………… 375【案例13-5】緊急停機閥復(fù)位信號異常導(dǎo)致發(fā)電工況啟動失敗………………… 378【案例13-6】導(dǎo)葉液壓鎖定位置開關(guān)故障導(dǎo)致發(fā)電工況啟動失敗……………… 380閱讀資料:機械開限啟動開度位置開關(guān)導(dǎo)致機組轉(zhuǎn)速無法達(dá)到額定轉(zhuǎn)速 … 381閱讀資料:導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律水泵模式壓力開關(guān)異常導(dǎo)致機組抽水調(diào)相啟動失敗 ………………………………………………………………… 383【案例13-7】機組發(fā)電工況無法自動增減負(fù)荷…………………………………… 385【案例13-8】調(diào)速器壓力油槽油位低浮子誤動導(dǎo)致壓力油泵未啟動…………… 387【案例13-9】調(diào)速器壓力油泵交流電源丟失導(dǎo)致機組跳機……………………… 388【案例13-10】調(diào)速器液壓柜噴油導(dǎo)致機組抽水工況緊急停機… ……………… 391【案例13-11】調(diào)速器壓力油泵卸載回路故障導(dǎo)致油安全閥動作… …………… 393【案例13-12】機組測速裝置故障導(dǎo)致機組停機失敗… ………………………… 395小結(jié)………………………………………………………………………………………… 396第14章 主進(jìn)水閥…………………………………………………………………… 400一、系統(tǒng)概述……………………………………………………………………………… 400二、系統(tǒng)故障綜述………………………………………………………………………… 401三、主進(jìn)水閥故障處理點評……………………………………………………………… 403(一)故障處理關(guān)鍵………………………………………………………………… 403(二)故障處理點評………………………………………………………………… 405【案例14-1】球閥工作密封滲漏導(dǎo)致引水系統(tǒng)發(fā)生自激振動…………………… 405閱讀資料:主進(jìn)水閥本體故障介紹 …………………………………………… 410【案例14-2】主進(jìn)水閥泵工況模式信號繼電器故障導(dǎo)致工況轉(zhuǎn)換失敗………… 414背景知識:低功率保護、濺水功率保護介紹 ………………………………… 416背景知識:發(fā)電/抽水工況主進(jìn)水閥開啟控制邏輯區(qū)別 … ………………… 416【案例14-3】主進(jìn)水閥開度信號未收到導(dǎo)致機組啟動失敗……………………… 418背景知識:各工況轉(zhuǎn)換時主進(jìn)水閥與導(dǎo)葉的配合 …………………………… 419【案例14-4】主進(jìn)水閥旁通閥全開信號未收到導(dǎo)致機組啟動失敗……………… 422【案例14-5】主進(jìn)水閥接力器鎖定行程開關(guān)故障導(dǎo)致機組啟動失敗…………… 424【案例14-6】主進(jìn)水閥工作密封投入信號未收到導(dǎo)致機組停機失敗…………… 426【案例14-7】主進(jìn)水閥工作密封壓力開關(guān)堵塞導(dǎo)致抽水工況啟動失敗………… 429【案例14-8】主進(jìn)水閥工作密封壓力開關(guān)故障導(dǎo)致機組啟動失敗……………… 431【案例14-9】主進(jìn)水閥工作密封配壓閥卡澀導(dǎo)致工作密封投入失敗…………… 434【案例14-10】主進(jìn)水閥壓力油罐油位低低導(dǎo)致機組跳機… …………………… 435背景知識:壓力油罐油位保護 ………………………………………………… 437小結(jié)………………………………………………………………………………………… 438第15章 金屬結(jié)構(gòu)…………………………………………………………………… 442一、系統(tǒng)概述……………………………………………………………………………… 442二、系統(tǒng)故障綜述………………………………………………………………………… 442三、金屬結(jié)構(gòu)故障處理點評……………………………………………………………… 443(一)故障處理關(guān)鍵………………………………………………………………… 443(二)故障處理點評………………………………………………………………… 443【案例15-1】下水庫右岸放空閘閥爆裂導(dǎo)致下水庫放空………………………… 443【案例15-2】尾閘位置開關(guān)松動導(dǎo)致機組發(fā)電工況啟動失敗…………………… 445【案例15-3】尾閘全開信號丟失導(dǎo)致主進(jìn)水閥非正常關(guān)閉……………………… 447小結(jié)………………………………………………………………………………………… 449第16章 油氣水系統(tǒng)………………………………………………………………… 451一、系統(tǒng)概述……………………………………………………………………………… 451二、系統(tǒng)故障綜述………………………………………………………………………… 452三、油氣水典型故障處理點評…………………………………………………………… 452(一)故障處理關(guān)鍵………………………………………………………………… 452(二)故障處理點評………………………………………………………………… 453【案例16-1】技術(shù)供水泵反轉(zhuǎn)導(dǎo)致機組啟動失敗………………………………… 453背景知識:技術(shù)供水泵主備用切換邏輯 ……………………………………… 455閱讀資料:因主軸密封增壓泵啟動反饋信號異常導(dǎo)致發(fā)電工況啟動失敗 … 456【案例16-2】因迷宮環(huán)供水閥卡澀未正常開啟導(dǎo)致機組啟動失敗……………… 456閱讀資料:因迷宮環(huán)供水閥位置開關(guān)故障導(dǎo)致機組啟動失敗 ……………… 458【案例16-3】因蝸殼排氣閥信號反饋異常導(dǎo)致機組啟動失敗…………………… 458背景知識:機組電磁液壓閥門命令、位置信號反饋回路 …………………… 460閱讀資料:因轉(zhuǎn)輪回水排氣閥異常開啟導(dǎo)致機組啟動失敗 ………………… 461【案例16-4】因水環(huán)排水閥未關(guān)閉導(dǎo)致機組轉(zhuǎn)抽水過程中低功率保護跳機…… 462【案例16-5】因高壓氣系統(tǒng)異常導(dǎo)致機組啟動失敗……………………………… 464小結(jié)………………………………………………………………………………………… 466第17章 水工建筑物………………………………………………………………… 468一、系統(tǒng)概述……………………………………………………………………………… 468二、系統(tǒng)故障綜述………………………………………………………………………… 469三、水工建筑物故障處理點評…………………………………………………………… 470(一)故障處理關(guān)鍵………………………………………………………………… 470(二)故障處理點評………………………………………………………………… 471【案例17-1】上水庫庫底廊道底板開裂處理……………………………………… 471閱讀資料:某抽水蓄能電站上水庫歷年放空及庫盆大修情況介紹 ………… 472【案例17-2】施工支洞堵頭部位排水管涌水……………………………………… 475小結(jié)………………………………………………………………………………………… 479第四篇 人因失誤第18章 人因失誤…………………………………………………………………… 482一、綜述…………………………………………………………………………………… 482二、人因失誤點評………………………………………………………………………… 482【案例18-1】運行值班人員誤判斷主變壓器大差保護動作信息………………… 483閱讀材料:值班人員故障處理時誤拉斷路器 ………………………………… 485【案例18-2】維護人員擅自試驗導(dǎo)致運行設(shè)備誤跳閘…………………………… 486閱讀材料:維護人員誤操作與誤入間隔 ……………………………………… 486【案例18-3】施工人員鋸割電纜導(dǎo)致機組跳閘…………………………………… 487【案例18-4】二次安全措施未恢復(fù)導(dǎo)致主變壓器充電失敗……………………… 488小結(jié)………………………………………………………………………………………… 490附錄A 專業(yè)術(shù)語釋義………………………………………………………………… 493附錄B 英文縮略詞表………………………………………………………………… 494后記…………………………………………………………………………………… 497參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………500
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