某水电站4#机组调速器事故低油压紧急停机不安全事件的分析及处理

某水电站4#机组调速器事故低油压紧急停机不安全事件的分析及处理

蒋晶

四川省能投攀枝花水电开发有限公司，四川攀枝花  617005

摘要：2022年5月2日21:29，某水电站4#机组满负荷运行状态下因调速器主配传感器故障，导致4#机组调速器事故低油压紧急事故停机不安全事件。通过事件的分析及处理介绍，为同行处理事故低油压提供更多经验借鉴。

关键词：水电站  调速器  事故低油压  紧急停机

1  事件概述

事件发生前，某水电站设备和系统运行情况，1B、2B、3B、4B主变运行，1#、2#机组热备用，3#、4#机组各带140MW负荷运行；220kV系统、厂用电系统标准运行方式，各保护、自动装置投入运行正常。

2022年5月2日21:18:51电站监控系统上位机报AGC总有功实发值与设定值差值增大（实发273.1MW，设定280.0MW），AGC报警。21:19:00上位机报4号机组:事故配压阀信号（12KD）动作。21:19:01上位机报4号机组:事故配压阀信号（12KD）复归（动作复归开始刷屏）。当班值长在中控室查看相关情况，并安排值班员前往1014层4#机组调速器查看现地实际情况，发现调速器控制环动作频繁。21:22:06上位机报4号机组：压力油罐压力异常。当班值长立即在上位机退出工作油罐事故低油压启动事故停机软压板、工作油罐事故低油位启动事故停机软压板。同时开启1#机组，并向电力调度申请将4#机组负荷转移至1#机组获准。

21:27上位机退出4#机组AGC、AVC。21:28:41上位机报4号机组:压力油罐事故低油压1/2（水机回路）动作。21:28:42上位机报4号机组:3号泵故障动作，3号泵运行超时（油压装置通讯）。21:28:55上位机报4号机组:1号泵故障动作，1号泵运行超时（油压装置通讯）。21:29上位机报:金沙水电站4号机组有功测值突变，全厂AGC退出。21:29:41上位机报4号机组:2号泵故障动作，2号泵运行超时（油压装置通讯）。21:29:57上位机报4号机组:发电机A套保护-发电机逆功率报警动作。21:29:57  4#机组出口断路器4DL跳闸。

事件结果：4#机组工作油罐油压急剧下降，3台工作油泵和一台事故油泵均已启动，仍无法阻止工作油罐油压迅速下降，造成事故停机。

2  事件处置及检查处理情况

2.1  5月2日运行应急处置情况

4#机组调速器事故低油压紧急停机保护动作后，当班值长在上位机监视4#机组事故停机过程，当班值班员现场查看4#机组事故停机动作情况。

当班值长向电力调度汇报4#机组因调速器故障，机组事故停机，全厂AGC退出，申请将1#机组负荷增加至140MW，全厂负荷达280MW后投入全厂AGC，并申请4#机组退备获准，并汇报上级相关领导。

2.2  5月2日、3日检修应急处置情况

维护人员接到事故停机命令后，立即组织人员到达现场，通过监控报文查看确定为调速器事故低油压导致非停，布置完成安措后，对以下设备进行了检查：

（1）对4#机组调速器系统油位、油压，接力器、受油器油管路进行全面检查，未发现异常。进一步对调速器油泵过滤器滤芯拆卸检查，未发现滤芯堵塞及其他异常现象。

（2）对调速器电气参数及功率变送器等数据进行检查未发现问题。

（3）而后与厂家联系在厂家技术人员技术支持下，通过试验确认为4#机组调速器主配压阀1#位移传感器故障，引起导叶与浆叶频繁抽动导致油压迅速降低。维护人员拉开其电源开关（机调柜内），切换至位移传感器2运行试验正常后机组归调。

2.3  6月4日调速器厂家人员到场后的处置情况

（1）停机、落下进口闸门布置安措后，指导维护人员对主配1#位移传感器进行更换。

（2）完成无水试验后恢复安措，进行调速器有水试验正常后交发电部归调。

3  原因分析

按照事故调查“四不放过”的原则，通过分析明确了4#机组事故低油压动作停机原因：

3.1  直接原因

调速器主配1#位移传感器故障，导致导叶主配无法采集主配位移信号使主配频繁抽动，因导叶、桨叶协联关系频繁调节，负荷波动，调速器工作油罐压力急速下降，三台油泵动作均不能满足用油需求。压力下降至4.3MPa后，油压不能满足导叶控制需要，最终油压降至4.2MPa事故低油压停机。

3.2  间接原因

（1）因设计及设备原因主配位移传感器为（±10V中间位置0V）电压量不能进行准确的传感器故障判别，实现告警和自动切换功能。

（2）运行人员突发情况应急处理能力不足，对设备深入了解程度不够，在突发情况下未准确及时找准故障原因进行先期处置，未及时将调速器导叶、浆叶切至手动后启用调速器主配2#位移传感器运行，避免调速器事故低油压导致紧急停机。

4  事件暴露出的问题

4.1  运维人员对调速系统熟悉掌握程度不够，对调速器主配位移传感器不能自动切换，运维人员均未掌握设备运行安全风险，未针对此运行设备安全风险开展过相关事故预想及应急处置模拟演练。

4.2  当班值长为防止机组发生非停及时进行负荷转移，退出工作油罐事故低油压启动事故停机软压板（由硬压板投入状态启动事故低油压停机），操作不当，导致下位机无法通过软压板回路启动调速器事故低油压紧急停机流程，有可能导致事故扩大。

4.3  电站《继电保护及安全自动装置投退管理制度》未对水机保护投退管理细则作明确要求，需在制度中加以完善。

4.4  设备备品备件准备不齐，未及时采购补充。

5  本次事件造成的后果

本次事件造成某水电站4#机组非计划停运59小时。

6  事件定性

按《事故调查、安全考核与安全统计报表管理标准》，该事件因设备故障造成机组非计划停运59小时，定性为设备二类障碍，因属设备原因造成，故定性为非责任性设备二类障碍。

7  整改措施

7.1  某水电站调速器主配控制方式采用分布式现地单元控制，因设计原因不能自动判别导叶位移传感器故障和控制器自动切换。给调速器厂家发函，要求提出改造方案。

7.2  完善制度修编工作，将水机保护硬软压板投退管理规定在《继电保护及安全自动装置投退管理制度》中补充完善。

7.3  协调调速器厂家到现场，针对此次事件要做到“举一反三”，对运维人员开展一次的专题技术培训。加强人员技术培训工作，提高专业人员业务和技术水平，对设备运行过程中出现的问题能够及时处理，有计划提升电站各部门突发事件应急处置能力。

7.4  定期清理设备备品备件，及时采购补充。

7.5  做好全厂设备的定期巡视、维护、消缺工作，发现缺陷及时处理，对不能消除的缺陷要提前做好有效的防患措施。

7.6  针对调速器主配压阀1#位移传感器故障造成事故停机，要对同类设备进行全面排查隐患，采取措施，避免同类故障发生。

参考文献：

[1]魏加富, 邹桂丽, 王辉斌. 对水电厂事故低油压引起紧急停机的分析与处理[J]. 水电与新能源, 2014(4):3.

[2]张朝强. 某水电厂事故低油压信号误报的分析与处理[J]. 红水河, 2019, 38(2):3.

[3]霍北水. 某水电厂2号机组事故低油压保护误动原因分析及处理[J]. 广西电业, 2019(8):3.

[4]朱盛, 李先华. 一起典型的水电厂水机保护判据分析改进[J]. 中国科技纵横, 2020.