抽蓄机组进水阀突然关闭机械事故停机逻辑分析

蒋君操，王康乐，唐夏雨，韩 轲，王 伟

（国网新源湖南黑麋峰抽水蓄能有限公司，湖南 长沙 410213）

1 概述

黑麋峰抽水蓄能电站位于湖南省长沙市望城区，距长沙市中心公路里程为25 km，属于日调节的纯抽水蓄能电站，安装4台单机容量300 MW的可逆式水泵水轮电动发电机组，总装机容量1200 MW，主要承担湖南及华中电网调峰、填谷、调频、调相及事故备用等任务。

黑麋峰电站在上游压力钢管后、蜗壳前设有进水球阀。机组进水球阀紧急停机电磁阀采用失电动作逻辑，容易造成机组在发电或抽水运行过程中球阀突然关闭，球阀全开信号列入了机组发电、抽水工况稳态判断条件，但该信号消失未作用于机械事故停机流程动作逻辑。球阀上送监控开度信号有：全开、大于40%开度、全关信号。机组在运行过程中若因球阀紧急停机电磁阀故障失电导致该电磁阀动作，球阀会自动关闭导致电气事故停机，不利于机组安全稳定运行，故需对球阀突然关闭停机流程进行优化，提升设备总体安全性。

2 逻辑完善思路

（1）目前黑麋峰公司机组球阀突然关闭停机流程通过逆功率保护实现，根据当前设备逻辑现状，取消球阀全开信号在机组发电态、抽水态的稳态判断条件。

（2）将球阀全开信号增加至水轮机态至发电态步序判断条件中，在机组并网前检查一次球阀全开信号，不满足则流程超时机械事故停机。将球阀全开信号增加至抽水调相态至抽水态步序判断条件中，在到达抽水稳态最后一道步序检查一次球阀全开信号，不满足则流程超时机械事故停机。

（3）完善机械事故停机逻辑判断，将球阀全开信号消失与发电、抽水工况判断信号组合判断，延时2 s启动机械事故停机流程。为防止单一球阀全开信号误动造成机组不必要的机械事故停机，在原球阀全开信号CG018基础上，再增加一路球阀全开信号位置开关CG018-2。

3 进水阀突然关闭机械事故停机逻辑探讨

（1）将新增的位置开关CG018-2用信号线接入监控系统，通过如下逻辑实现球阀全开信号CG018和CG018-2同时消失时作为启动停机流程的条件。逻辑如图1所示：

图1 全开信号同时消失启动机组事故停机流程逻辑

此种方法需敷设约200 m左右的两芯信号电缆。电缆起点球阀位置开关CG018-2，终点机组现地控制单元处，接入监控系统，监控系统定义一个新的球阀全开信号2。同时还可以考虑将程序中用到的球阀全开信号1（CG018）全部通过逻辑修改与球阀全开信号2（CG018-2）取或逻辑使用，并在上位机增加球阀全开信号2（CG018-2）的相关报警信号，提高球阀全开信号在开机流程中的稳定性。

（2）将球阀全开信号CG018和CG018-2通过硬接线并联，使用原有的CG018的信号电缆及监控信号点球阀全开信号，需敷设的电缆长度小于10 m，电缆起点位于球阀新增全开位置开关CG018-2，终点位于球阀全开位置开关CG018。此种位置开关并联（如图2）方式接线也可实现：

图2 两个全开信号并联电路示意图

1）2个位置开关CG018、CG018-2任意一个动作即可收到球阀全开信号，可提高机组开机成功可靠性。

2）2个位置开关CG018、CG018-2同时消失才能收到球阀全开信号消失的信号，可提高球阀突然关闭机械事故停机保护动作可靠性。

机械事故停机逻辑实现如图3所示。

图3 机械事故停机逻辑实现逻辑流程图

4 实施步骤

（1）逻辑修改上传工作必须结合机组定检或检修时进行。

（2）修改逻辑前对机组LCU程序进行备份。

（3）按批准的方案修改逻辑，逻辑改动过程中，应双人工作，并加强监护。

（4）下装更新机组现地控制单元LCU程序。

（5）开机检验机组流程修改后机组运行状况，可在机组调试时模拟相关球阀信号，检验机组机械事故停机流程动作正确。

5 结语

逻辑完善后，实现机组发电或抽水运行过程中球阀突然关闭后机组走机械事故停机流程，避免机组在非稳定工况长时间运行导致机组稳定性降低，提高了机组的安全稳定性。