1、概述

　　沙灣水電站位于四川省樂山市沙灣區葫蘆鎮，為大渡河干流下游梯級開發中的第一級電站，采用一級混合式(河床式廠房加長尾水渠)開發，以發電為主，兼顧灌溉，總裝機容量為480MW(4×120MW)，屬國家大(Ⅱ)型規模電站。該電站額定水頭24.5m，機組技術供水采用兩路蝸殼取水，主要供給機組各軸承、發電機空冷器及機組主軸密封(備用水)。因電站為徑流式，庫容較小，無調節能力，而來水量變幅較大，負荷變更也較為頻繁，開停機次數也隨之增加，所以，務必保證機組技術供水偏心半球閥能自動正常開關，才能保證自動開機的成功率。電站自發電伊始，時有因技術供水偏心半球閥不能正常自動開啟、延誤開機時間將會因調整負荷不滿足電網運行管理實施細則中的時間響應而受到欠發電量的考核。筆者就此問題進行了分析研究，提出了此類故障的排查方法及改進建議。

　　2、機組技術供水偏心半球閥操作故障分析及處理

　　(1)可能原因之一：偏心半球閥控制方式及實際位置不正確。若在上位機給“開技術供水偏心半球閥”令，則先檢查其控制方式是否在“遠方”及“全關”位置，若控制方式不在“遠方”位置，則到現場控制箱上將切換把手打至“遠方”位置，若將切換把手打至“遠方”位置之后，上位機仍未有“遠方”信號，則檢查切換把手是否失靈或信號反饋回路是否故障、回路接線端子是否松動等。若上位機“全關”信號燈不亮，則到現場檢查控制箱上“全關”指示燈是否點亮，若此燈未點亮，則檢查偏心半球閥是否在“全關”位置，若未在“全關”位置，則將切換把手打至“現地”位置后，按下“關”按鈕操作閥門直到“全關”位置，若閥體到達“全關”位置后，控制箱上“全關”指示燈仍未點亮或上位機仍未有“全關”信號，則調節閥體上的行程開關直到有“全關”信號為止;若調節閥體行程開關后，控制箱上“全關”指示燈仍然未點亮，則應檢查信號回路是否有故障或端子是否出現松動現象。通過排查直到上位機有“遠方”及“全關”信號為止，二者缺一不可。

　　(2)可能原因之二：上位機至現地PLC通訊回路故障。監控系統給“開技術供水偏心半球閥”令后，偏心半球閥還是沒有任何反應。此時，到現地LCU1#柜上將控制把手打至“現地”位置，在人機畫面內操作機組技術供水偏心半球閥，若偏心半球閥動作，則證明是上下位機之間通訊故障;若偏心半球閥還是沒有動作，則檢查LCU柜內PLC開出模塊上相應指示燈是否點亮，如未點亮則說明PLC本身未輸出，則應檢查操作條件是否滿足、模塊本身是否故障;如點亮，則檢查LCU2#柜上“開技術供水偏心半球閥”J30繼電器是否動作勵磁，若不動作勵磁，則說明LCU開出后信號未到達繼電器，則應檢查LCU柜內繼電器電源開關是否投入或跳閘，檢查PLC開出模塊和J30之間連線是否松動，繼電器J30是否損壞等。如果J30已動作，則說明開出沒有問題，其下常開接點理應閉合，此時應檢查LCU2#柜后左側端子排上X51的第59、60號端子(開技術供水偏心半球閥)是否有松動現象以致接觸不好(此控制電源為AC220V，取于技術供水偏心半球閥動力電源的B-N)。若端子未見松動現象，則檢查此電源是否消失或繼電器座是否已損壞。

　　排除以上情況后若還是不能遠方自動運行，而在現地可以電動，則有可能為遠控回路問題。由于此遠控回路中串接了一個“遠方停止技術供水偏心半球閥”常閉接點KA1(如果此接點斷開，則遠控總回路就被斷開了)，于是，檢查接點上的繼電器KA1，若“遠方停止技術供水偏心半球閥”繼電器未動作勵磁，則可能為接點KA1損壞、回路故障或接線端子松動。

　　(3)可能原因之三：現地控制箱內的控制元件或動力電源回路故障。若遠方、現地均不能操作，則應檢查控制箱內控制回路保險1FU是否熔斷或接觸不良，熱繼電器1KH是否動作(過載)或動作值調整得過小，“開技術供水偏心半球閥”接觸器1KM或“關技術供水偏心半球閥”接觸器2KM是否粘結或損壞。

　　若還是不能操作，則檢查技術供水偏心半球閥閥體行程開關，若是“開技術供水偏心半球閥”，則要求技術供水偏心半球閥在非“全開”位置，即“全開”常閉接點不動作;若是“關技術供水偏心半球閥”，則要求技術供水偏心半球閥在非“全關”位置。即“全關”常閉接點不動作(不管是遠方還是現地操作均經過此控制回路，只是遠方操作時監控流程里有閉鎖程序，即開閥門時須有“全關”信號，關閥門時須有“全開”信號)。

　　若在排除以上情況后還是無法操作，則應檢查動力回路三相電壓是否過低、缺相、接地、失電、開關誤跳、接線端子松動檢修后未接線及電機故障等。

　　監控系統給“開技術供水偏心半球閥”或“關技術供水偏心半球閥”令后閥體確已動作到位，但上位機無相關位置信號，則應檢查上送LCU的信號回路是否正常，“全關”或“全開“接點是否正常，回路接線端子是否松脫。

　　若上位機報“機組技術供水偏心半球閥過載動作”，則到現地控制箱內檢查熱繼電器1KH是否動作，若動作，則檢查此控制回路是否有受潮接地現象;若熱繼電器1KH未動作，則有可能為誤發信號，此情況下只需復歸信號即可恢復正常。除了以上情況，還有可能是控制電源消失所致，應檢查電壓是否正常，若失電則將電壓恢復正常即可。

　　若給“開技術供水偏心半球閥”令后，閥門往關方向動作;在給“關技術供水偏心半球閥”令后，閥門往開方向動作，則檢查三相動力電源相序或本次運行前此設備有無檢修作業。

　　3、建議

　　(1)由于沙灣電站水頭變化較大，機組運行的穩定性將會受到一定的影響，然而，這是不可避免的，唯一可做的就是盡量使機組避開振動區運行，以保證電氣回路接線端子的緊固性及穩定性。同時，還能防止因繼電器接點抖動所造成的裝置誤動，減少不必要的損失。

　　(2)由于機組技術供水偏心半球閥及控制箱均裝設在技術供水設備廊道，濕度較大，特別是夏季，控制箱內布滿水汽以致控制電纜發霉、發脹。可在箱內增加溫濕度控制裝置或在廊道內裝設除濕機，則可保證控制箱內干燥、適溫，從而避免因控制電纜絕緣降低或接地所造成的拒動或誤動。

　　(3)沙灣水電站機組技術供水偏心半球閥控制回路電源取自于電機動力回路的B相，為交流220V，電壓波動較大且不可靠。可從機組分電屏上取一路直流電源作為該控制電源，從而可增大電源的可靠性及穩定性。

　　(4)在監控系統程序內取消“全開”、“全關”閉鎖條件，即開技術供水偏心球閥時不需要判斷“全關”信號是否滿足，關技術供水偏心球閥時不需要判斷“全開”信號是否滿足，但是其控制回路中的“全關”、“全開”信號不改變，這樣實施就能滿足倘若信號未上送也能遠方操作。

　　4、結語

　　由于機組技術供水系統屬于水電站輔助設備系統，往往不被重視。沙灣水電站一年每臺機組的開機次數約240次，若每次開機因處理技術供水而滯后調令時間(負荷以12萬kW•h單機額定負荷計算)10min，則每次會產生欠發電量2萬kW•h，一年下來的考核電量約為960萬kW•h。《華中區域發電廠并網運行管理實施細則》規定：在調度指令要求機組提供基本調峰服務但機組無法滿足基本技術要求時，每臺次按缺額容量×調度要求調峰時間(h)×2記為考核電量，考核金額約240萬元(按均價0.25元/kW•h計算)。假如按照筆者建議進行處理和改進，可大大提高自動開機的成功率，可減少因考核帶來的經濟損失近1000萬元。