浅析西溪电站机组调速器油压装置PLC控制程序完善

(广东省潮州供水枢纽水力发电中心，广东 潮州 521011)

1 概述

潮州供水枢纽西溪电站位于韩江下游西溪溪口处，装机容量2 ×14MW，为灯泡贯流式水轮发电机组，额定转速78·95r/min，额定水头5·74m。电站调速器采用法国Alstom 原装进口的NEYRPIC1500型双调节微机调速器，每台机组配有2台调速器油泵，油泵采用间歇启动、轮换启动、互为备用的工作方式。在机组正常运行时，由不间断运行的主用油泵供油，使高位轮毂油箱油位控制在溢流面与正常油位之间;若主用油泵故障，启动备用油泵不间断运行，使高位轮毂油箱油位控制在正常油位与偏低液位之间;若油泵均正常而由于其它故障的原因，高位轮毂油箱油位低于偏低液位，启动备用油泵，并保持2台油泵同时工作，直至油位达到正常油位才停备用油泵，且主用油泵继续运行。

2011年5月6日枢纽电站西溪1机组调速器油泵发生故障，事故导致机组出现异常停机。监控记录显示，西溪1G机组停机前正并网发电，设备工作正常;调速器油泵2 油泵作为主泵在工作状态，1 油泵为备用。11:18:40，西溪1G 调速器压力油罐油位开关DD 位信号动作(西溪:1G 油压装置备用泵启动信号动作);11:28:55，西溪1G 调速器压力油罐油位过低信号启动，机组保护动作，机械事故停机。

2 原因分析

正常情况下，主用油泵故障停止运行时，备用油泵会立即启动，保证压力油罐油位正常，满足安全稳定运行需要。但在监控系统简报信息中只查到2号油泵(主用)停泵信号和油压装置备用油泵启泵信号，实际上1号油泵(备泵)并未启动，造成压力油罐油位一直降低，最终导致机组机械事故停机。

图1 油泵控制逻辑示意图

结合分析推断，油压装置油泵控制程序可能存在缺陷导致主泵故障时备泵未能正常启动。

油泵进行主备切换的条件为三条:①有主油泵置工信号且无故障信号;②主油泵出现故障(信号点为I1.5、I1.6);③当主油泵运行次数(C20、C10 为主油泵运行次数)达到8次。三个条件为或的关系，只要满足其中一条即将备泵切换为主泵，如下图2所示。

查阅油压装置PLC控制程序图纸和现场监控简报信息，分析停机原因为调速器2号油泵(主泵)因故障停止运行，2号油泵故障信号(I1.6)未能发出，而PLC 程序设计将备用油泵置为主用泵且启动的条件之一是能检测到原主用油泵故障信号。因此，压力油罐油位因主泵停止运行逐渐降低至DD 位时(备用泵启动油位)，油泵PLC控制程序因不满足启备用泵启动条件而未执行备用泵启动程序。

图2 油泵主备切换程序图

同时，在目前接线方式下，I1.5、I1.6 动作也不可靠。油泵故障信号(I1.5、I1.6)接线如图3，当开关(Q1 或Q2)在某种故障断开后，此时FR1 动作，由于1L1、1L2、1L3 失电，致使KR1或KR2(继电器)无法可靠动作。从而程序中油泵故障信号(I1.5、I1.6)KR1 或KR2的触点无法可靠动作。因此在其他二个条件未满足的情况下，因某种原因(如过载、短路等)出现油泵故障时，PLC 中(I1.5、I1.6)未能正常动作反映油泵故障，油泵主备切换条件也不满足。

综上分析，导致本次事故停机的原因为:油压装置油泵PLC控制程序存在设计缺陷，未充分考虑各种异常情况。

图3 压油装置控制电气图截图

3 处理措施

油泵运行次数(C20、C10)的信号来源于接触器的开关量，当主泵由运行到停止时计数器(C20 或C10)增加一次。为能准确反映主油泵故障信息，将油泵主从切换程序图中主从切换条件之一的运行次数(C20、C10)由原来的8次更改为1次。主油泵运行次数(C20、C10)由原来的8次更改为1次后，只要主油泵出现1次“运行到停止”(含故障因素)，均可实现主备油泵自动切换。

4 结语

通过对调速器油压装置plc 控制程序进行修改，增加了备用泵启动条件，实现主从切换的各种异常情况考虑的更全面，实现了调速器系统安全稳定运行，提高了机组运行的安全性、稳定性。

为效防范事故停机情况的发生，在日常运行管理中必须做好以下工作:①做好运行设备的维护保养工作;②年度检修时做好试验、检验、检测工作;③加强事故预想，提高对异常情况的分析和事故处理应急能力。