宜都换流站极Ⅱ内冷水主水流量低原因分析及对策

宜都换流站极Ⅱ内冷水主水流量低原因分析及对策

侯梧岳杨晓光

（国网湖北省电力有限公司检修公司湖北宜昌443000）

摘要：本文对宜都换流站极Ⅱ内冷水主水流量低这一异常情况和处理情况进行了介绍，对异常原因进行了分析，并提出了相应的对策以避免同类事故再次发生。

关键词：内冷水系统；流量；异常

1、引言

换流站内冷水系统起到为换流阀降温的作用，因此内冷水系统的运行状况对换流阀的安全稳定运行至关重要。由于换流站内冷水系统故障多次引起换流站单极停运，因此，如何做好内冷水系统的运行维护工作，确保其安全稳定运行是摆在我们面前一个非常重要的课题。

2、异常现象

2009年2月11日，宜都换流站运行人员发现极Ⅱ内冷水主水流量为90l/s，在正常运行范围内，但较前期记录值略有下降，同比极I水流量95l/s偏低。其他运行参数和设备状态均正常。

宜都换流站内冷水系统设计的主水流量额定值为94.8l/s，当主水流量低于85l/s系统发主水流量低预警信号，当主水流量低于60l/s发极闭锁跳闸信号。

3、异常处理及原因分析

发现异常后，对极Ⅱ内冷水系统各环节（流量传感器、水处理回路流量、水位、压力、温度、阀门状态、主循环泵电机转速、主水过滤器、水处理回路过滤器）进行了检查，并与极I进行对比，具体如下：

1）为查明是否极Ⅱ主水流量计BF1/BF2故障导致极Ⅱ主水流量较极I低，联系宜昌市技术监督局计量所于对极Ⅱ主循环泵P1/P2在低速、高速状态下的主水流量进行了测量，并与极Ⅱ主水流量计BF1/BF2监测值进行了对比，两者差异很小，排除了主水水流量计BF1/BF2故障的可能性。

2）检查极Ⅱ水处理回路流量正常，主水回路及水处理回路各阀门位置正常，双极水温一致，双极氮气瓶C4/C5/C6/C7压力均在正常范围内。

3）检查极Ⅱ内冷水系统压力发现，极Ⅱ膨胀罐内氮气压力为195kPa，同比极I氮气压力215kPa偏低。

氮气压力为内冷水系统基础压力，等同于主循环泵进水压力，与主循环泵出水压力值正相关。在排查其他环节无异常情况下，将极Ⅱ内冷水氮气压力调整到215kPa，并将主循环泵打至高速运行，一段时间后检查发现极Ⅱ内冷水主水流量为89l/s，水位为57%左右，水位略有降低；检查极I内冷水主水流量为95l/s，水位为62%。

4）为了使双极内冷水的各项参数完全一致便于对比分析，将极Ⅱ水位补充至62%，并将极Ⅱ主循环泵进口压力调整与极I一致，并将双极主循环泵保持在高速状态，运行24小时后检查发现极I、极Ⅱ内冷水主水流量保持95l/s、89l/s左右，未发生明显变化。

5）在主循环泵高速运行情况下，双极主循环泵转速均为1380rpm，对比双极的主循环泵在高速运行状况时进出水压力及流量，发现极I的进、出水压力为205/695kPa，主水流量为95l/s；极Ⅱ的进、出水压力为218/678kPa，主水流量为88-90l/s。极I/Ⅱ的主循环泵在高速运行状况时进出水压差相差30kPa，流量相差5-7l/s。初步判断极Ⅱ主水流量较极I低的原因如下：1）极Ⅱ主循环泵的出力较极I小；2）极Ⅱ主水过滤器Z1/Z2堵塞。

6）将极Ⅱ主循环泵的转速由1380rpm升高到1450rpm，极Ⅱ主水流量从88.7l/s升高到93l/s，仍然较极I主水流量低，因此基本上可以排除极Ⅱ主循环泵的出力较极I小这个原因。

7）对极Ⅱ内冷水主水过滤器Z1/Z2进行了拆卸，发现其表面有纤维状物沉积，金属网状过滤器有堵塞现象。

对该过滤器进行了更换，并对极Ⅱ水处理回路过滤器Z5/Z6/Z7拆开检查。发现处于运行位置的Z7过滤器与Z5/Z6过滤器存在较大差异，前者为化纤网状过滤器，后者为金属致密网状过滤器。

经仔细检查，Z7过滤器系化纤材质，其表面纤维吸附性较差，容易脱落。经对比发现其与主过滤器表面沉积物属同种物质。后核查确认该过滤器于2008年5月由ABB质保工程师提供，用于替换金属网状过滤器使用。更换前，ABB确认功能与金属网状过滤器无异。

更换后Z7一直处于备用状态，Z5/Z6处于运行状态。2009年停电检修期间，检修人员对上述三只过滤器进行了清洗，清洗后运行人员按照两用一备的原则，将Z6/Z7投入使用，Z5打至备用。由于Z7所用化纤过滤器材质不能满足要求，表面纤维脱落使主水过滤器堵塞，因此在停电检修后系统检测到水流量逐渐降低。更换Z7过滤器后，极Ⅱ内冷水主水流量恢复至正常水平。

8）对极I内冷水系统Z5/Z6/Z7过滤器拆开检查，检查发现处于运行位置的Z5/Z6过滤器为金属网状过滤器，处于备用位置的Z7为化纤网状过滤器。由于化纤过滤器Z7一直处于备用状态，从未投入运行，因此极I内冷水主水流量一直保持正常水平。对极I内冷水系统Z7过滤器进行了更换。

综上所述，极Ⅱ内冷水系统主水流量低的原因为：水处理回路过滤器Z7为化纤网状过滤器，其表面纤维脱落，引起主水过滤器堵塞，导致极Ⅱ内冷水系统主水流量低。

4、对策

利用停电机会，检修人员通过逐一排查，成功消除了一起可能导致极闭锁跳闸的潜在设备隐患，有效保证了直流系统的安全稳定运行。同时，结合此次故障处理，提出如下应对措施：

1）禁止在换流站内冷水系统水处理回路和主水回路使用化纤网状过滤器，避免化纤脱落引起主水回路堵塞。

2）发现运行参数异常时，利用停电机会及时查找原因，排除隐患。

3）对于质保方提供的非原配备品或者替换品，要求其提供可替换书面证明或试用报告，并在系统内试用无异常后，方可正式投入使用。

作者简介：

[1]侯梧岳（1981-），男，工程师，从事换流站运维检修工作。

[2]杨晓光（1982-），男，工程师，从事换流站运维检修工作。