溧阳抽水蓄能电站辅机设备频发缺陷分析及处理

王 荣,肖先照,陈启宏,高学洪

(江苏国信溧阳抽水蓄能发电有限公司,常州 213334)

0 引言

溧阳抽水蓄能电站(以下简称“溧电”)为我国抽水蓄能机组国产化依托项目,也是江苏省目前最大的抽水蓄能电站,该电站装有6台单机容量250 MW的混流可逆式机组,2017年全部投产。本文以溧电辅机设备为研究对象,针对投产初期出现的一系列频发缺陷进行分析和处理,提高了机组启机成功率,保障了设备运行的安全稳定性。本文分析和处理缺陷的方式和方法及归纳总结的一些预防措施对其它抽水蓄能电站的检修和维护具有指导性意义。

1 辅机设备

在抽水蓄能电站,与发电电动机、水泵水轮机以及进水球阀这些主机设备相辅相成的便是辅机设备。辅机设备和主机设备关系密切,是为确保主机安全、运行稳定性和实现某些功能而设置。没有辅机设备,主机设备将无法正常启动、安全运行,更不能完成电力生产。溧阳电站投产初期出现频发缺陷的辅机设备主要包含:推力外循环装置及其控制柜;高压油顶起装置及其控制柜;发电机碳粉及自动粉尘收集装置及其控制柜;球阀油压装置、管路系统及其控制柜;调速器油压装置、管路系统及其控制柜;技术供水系统;调相压水系统及其控制柜。

这些设备虽然属于辅机设备,但专业面广,结构复杂,所含液压部件、阀门部件、管路接头、电气元件较多,出现缺陷频率也高。诸多缺陷导致机组预启动条件不满足,影响到机组的启动成功率。图1为推力外循环系统,图2为进水球阀系统。

图1 推力外循环系统 图2 进水球阀系统

2 频发缺陷及其处理[1-3]

2．1 跑冒滴漏

溧阳电站6台机组主机及辅机设备在投产初期,相继出现了“跑冒滴漏”现象,具体如表1所示。“跑冒滴漏”的缺陷问题每个电站都存在,不仅影响电站的环境,严重的渗油、渗水还会影响到机组的安全稳定运行,必须引起足够的重视。

表1 辅机设备跑冒滴漏缺陷表

针对“跑冒滴漏”,主要通过更换密封、紧固管路接头、重新对焊缝打磨焊接、以及更换阀门备件等方式来解决。

2．2 阀组卡涩

溧阳电站油、气、水系统中的阀组卡涩问题,主要集中体现在以下几个设备系统:调速器、球阀液压油系统中的配压阀、电磁阀、换向阀等。阀组卡涩会导致设备拒动,机组启动失败。制动用气系统中的电磁阀、单向阀等阀组多次出现卡涩,导致大轴蠕动设备拒动、动作不到位。主变空载排水泵出口泵控阀卡涩,动作之后不能及时复位,导致水泵反转。调速器伺服比例阀的切换阀阀芯卡涩受损图如图3所示。

图3 切换阀阀芯卡涩

2．3 电气元件损坏

机组设备控制系统盘柜中的电气元件损坏较多,主要有中间继电器、相序继电器、接触器、指示灯等。部分电气元件参与逻辑控制,一旦出现故障或损坏会导致设备拒动,机组顺控流程执行失败。电气原件损坏缺陷如表2所示。

表2 辅机设备电气元件损坏缺陷表

针对不同的电气元件缺陷,检修期间应加强对中间继电器校验,对常带电、动作频繁、辅助触点使用较多的中间继电器重点检查,必要时更换备件处理;加强对相序继电器校验,检测相不平衡电压比、时间延时等功能动作情况;拆卸接触器外壳,检查接触器动、静触头表面是否有灼伤、发黑等并加以消除。

2．4 二次回路异常

设备电气二次回路异常情况,也多次出现在不同系统设备中,导致设备出现拒动情况,极大地影响了设备运行的可靠性。通过对设备二次回路的深入检查及分析总结,主要体现在线鼻压接不牢、接线端虚接、接线端子变形损坏、不同电压等级端子间无隔离排、线缆表皮破损、回路串电、屏蔽干扰、压降等方面。其中线鼻压接不牢、不同电压等级端子间无隔离排问题,如图4、图5所示。通过检修期间对电气盘柜二次回路的综合治理,反复频发缺陷的盘柜二次回路摸排,重点解决了线鼻压接不牢、虚接、端子异常等问题。通过定期对电气盘柜开展清灰工作,电气二次回路线缆进行绝缘测试,研究图纸及柜内线缆布线工艺、运行电压测试,解决了回路串电、屏蔽干扰、压降等问题。通过以上防治措施,二次回路异常情况得到了专项治理,设备稳定性得到了明显提升。

图4 线鼻压接不牢

图5 不同电压等级端子间无隔离排

2．5 开关位置信号异常

此问题体现在部件本身能可靠动作,但显示开关状态的信号无法正确输出。例如,球阀旁通管路液压针阀开关位置信号丢失,调相压气主充气阀开关位置信号丢失,转轮回水液动阀开关位置信号丢失,蜗壳均压阀固定连杆脱落,位置信号丢失等。

针对此类问题,定期对开关本体进行机械特性检测,对于动作不灵敏的开关元件进行更换备件处理,对振动较大的部位采用双螺母、涂抹螺纹锁固胶方式固定以及加厚支架板厚度来处理。对位置开关质量问题及支架机构不合理也进行了技改,蜗壳均压阀改造如图6所示。

图6 蜗壳均压阀改造

3 频发缺陷的预防[4-5]

(1) 定期更换设备易损件。对于机械设备密封件、中间继电器、集尘滤袋等,结合检修或设备停役期间进行检查更换处理,提升设备可靠性。

(2) 定期校验元件。对于压力表、温度计、位置开关元件,严格按照检定周期开展校验工作,对于不合格的元件及时更换备件。

(3) 开展设备缺陷分析。对于缺陷的分析,制定专项应急处置流程和详细消缺指南。对于一些共性问题,举一反三,制定防治措施,排查其他设备可能存在的类似隐患。

(4) 设备检修管理。检修人员加强专业技能提升,增强责任心,设备检修工作从严、从谨、从细。

4 结论

溧电技术人员对抽水蓄能电站辅机设备频发缺陷进行了统计、分析和处理,并制定了相应的预防措施,减少了缺陷的发生频率,提高了机组启机成功率,同时也提高了机组整体的安全稳定性。文中处理缺陷的方式和方法及相应的预防措施,对抽水蓄能电站设备的检修管理,性能稳定分析具有一定的指导意义。