浅谈机组运行中推力油槽油位突变原因分析及处理方法

浅谈机组运行中推力油槽油位突变原因分析及处理方法
发表时间：2020-12-31T06:12:09.421Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第22期作者：徐方[导读] 随着现场运行设备自动化程度的不断提高，为了保证机组可靠运行，满足技术人员对推力油位的实时监视，及时发现异常情况。

国网新源水电有限公司富春江水力发电厂 311504
摘要：随着现场运行设备自动化程度的不断提高，为了保证机组可靠运行，满足技术人员对推力油位的实时监视，及时发现异常情况。

根据现场实际情况分析推力油位异常原因，在控制回路和控制流程内分别增加必要的控制回路，判断流程，以确保正确发信，保证机组的正常运行。

关键字：推力油位、液位计、原因分析、攻克
1.引言
富春江水力发电厂地处浙江省杭州市桐庐境内，位于钱塘江中游富春江七里泷峡谷出口处，上游距新安江水力发电厂约60公里，下游距杭州市约110公里。

富春江水电站于1968年12月25日建成发电，是一座低水头河床式电站，大流域，小水库是其显著的特点。

电站控制流域面积为31645平方公里，占钱塘江流域总面积的67.43%，为日调节水库。

电站水力枢纽由发电厂房、鱼道、溢流坝、船闸及左右岸灌溉渠首工程等组成，枢纽总长为554.34米。

富春江水力发电厂以发电为主, 主要担负华东电网调峰、调频及事故备用任务，对电网的稳定运行、提高供电质量具有重要的作用。

同时，电站兼有防洪减灾、航运、灌溉、水产、城市供水等综合经济效益。

目前，电站总装机6台，机组来自“三国五方” ：一号机组由上海福伊特制造，二、三、六号机组由中国制造，四、五号机组由法国制造。

因此每台机组使用的辅机设备都完全不同，都有各自的特殊性。

电站总装机容量360MW。

1968年建厂至2011年底，累计发电337.1亿千瓦时。

电站的建设改善了河道的航运条件；水库的形成，改善了下游农田的灌溉条件；自然和生态环境的改善,也为水产养殖、旅游业的发展提供了广阔的空间。

同时，电站建成后，通过合理调度,最大限度地发挥了日调节水库的调节功能,拦洪错峰，起到重要的防洪减灾作用;淡水顶潮，改善了杭州市的城市供水质量，取得了明显的社会效益。

2.实施背景
随着现场运行设备自动化程度的不断提高，为了满足工程技术人员对推力油位的实时监视的要求，推力油位计由原来的玻璃管油位计换成磁翻板液位计，并有油位信号的开关量和模拟量上送至监控系统。

因原来的玻璃管油位计无上送信号，固无法向运行人员提供实时的油位情况安装具有上送信号的油位计后，运行人员监盘发现推力油位在开机和停机时油位会有明显变化（老式油位计没有上送信号，所以这一现象没被察觉），时常会发油位过低或油位过高信号，影响运行人员对机组运行情况的判断，容易误判。

为此技术人员决定着手解决此难题。

以下是采用磁翻板液位计后监控画面出现的报警情况列表
现场缺陷记录：
1、2019.5.28机组在停机过程中发推力油位过高信号，随后复归。

2、2019.5.29机组有在停机过程中发推力油位过高信号，随后复归。

3、2019.5.30机组有在停机过程中发推力油位过高信号，随后复归。

4、2019.5.31机组有在停机过程中发推力油位过高信号，随后复归。

5、2019.6.1机组有在停机过程中发推力油位过高信号，随后复归。

根据上述记录，我们可以看出，在短短的5天内先后出现了8次报推力油位信号异常，报警频率高，严重影响运行人员对机组的正常运行工况的判断，增加误判风险，给机组的正常运行带来隐患。

为查明机组在开机和停机时油位变化的原因，我们又从监控系统内调出了安装磁翻板液位计后监控系统里记录的推力油位数据曲线，并结合机组开停机时间，以及推力油槽内部结构，运行工况等进行分析：
1、油槽或油位计是否漏油
2、磁翻板油位计内磁浮筒是否发卡
3、油位计接点是否存在间隙性误动
经与相关技术人员一同到现场多次查看，以及对推力油槽冲油和排油量的数据调查，排除推力油槽或油位计漏油现象。

拆开磁翻板油位计未发现油位计内有杂质，磁浮筒检查活动正常，排除磁翻板油位计磁浮筒发卡现象。

同时对油位计的电接点检查排除接点间隙性误动的存在。

通过一段时间的监视，反复比对推力油位计在运行态和停机态数据曲线的变化情况后发现：机组在开机过程中推力油位会突然下降，之后又回升到正常油位，同样在停机过程中推力油位会突然上升，之后又回落到正常油位。

见下图
图中红色是推力油位计测量的油位曲线，黑色线是开停机曲线。

从曲线图可以看出每次机组开停机都会有这种情况，经分析可能是机组开机瞬间各部位转动后离心力的作用使部分推力油被甩向外挡油圈，导致推力油位下降，之后机组趋于稳定运行，推力油又渐渐回流，油位又慢慢回升至正常油位，同理当发电机停机时，因转速下降，部分推力油急速回流到推力油槽，导致油槽内推力油位上升，之后机组趋于稳定停机态后，推力油又渐渐回流，油位又慢慢回升至正常油位。

3.实施步骤
3.1总体思路: 为避开这种情况，我们决定：
（1）改善控制回路和控制流程，在控制回路中增加机组运行态和停机态时的油位接点信号，并将信号引入LCU控制流程，在无法改变油槽结构的情况下，只能先改变控制回路和控制流程，以增加对机组运行工况的准确判断。

（2）对推力油位计重新选型。

经过多方比较筛选，最终选用LTS石英管液位变送器。

好处是：加入了微电子智能芯片，做到智能化，具有背光LCD显示，方便在光线不足的风洞内观察数据。

同时具备模拟量输出，可以将相关数据上送监控系统，方便运行技术人员实时掌控油位变化情况。

该设备还可以实现线性自校正，自诊断报警输出，使运行及检修技术人员准确进行监控。

并且我们要求厂家将液位计的磁束单元通过顶杆与浮球相连，当浮球连带磁束单元随液位变化时，磁束单元沿由一系列磁感应模块组成的液位传感器运动，在磁束单元的作用下，液位传感器内的磁感应模块就会发生对点动作，从而输出变化电阻信号，再经过变送器把电阻信号转换成4-20mA电流信号输出，石英管观察窗可以直观读出当前液位，而磁记忆开关在对应的液位点进行动作，从而进行报警及控制输出。

4、具体实施
（1）控制回路的改进
在控制回路中增设停机态推力油位和运行态推力油位报警接点。

硬接点开出。

（2）控制流程的改进
将推力油位分两种情况考虑：运行态低油位报警，停机态低油位报警。

推力油位计控制回路、控制流程的完善对确保水电厂的设备安全稳定运行具有现实意义，克服了原控制回路无法对推力油位进行实时监控，无法向运行人员实时反馈当前推力油位变化等种种弊端，大大减轻了运行人员的工作量，也为发电厂运行“少人值班、无人值守”打下坚实的基础，由于该革新在各液位控制（液位量程在一定范围内）具有较强的通用性，并且操作起来较为简单方便，特别对于一些老发电厂的液位控制系统改造提供借鉴。

结束语
本次研究中，我站通过机组推力油槽油位调整试验和大量的数据观察，获取重要证据，并以此分析试验期间机组报推力油位信号异常的真正原因，最后通过改进控制回路和控制流程的方法优化了机组运行，效果令人满意。

笔者认为，在电厂运行工作中，要转变就事论事、事后补救的工作思路，积极开展广泛的运行分析工作，变被动安全为主动安全。

根据对设备运行参数的跟踪记录，分析其发展趋势，及时发现设备安全隐患，积极采取科学合理的应对措施，将事故隐患消灭在萌芽状态。

采用人为干预、事先预测的方式，避免事故的发生，保证设备安全稳定运行。

参考文献
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