姚尧 唐文利 王考考 付晓月 鲁加童
安徽响水涧抽水蓄能有限公司 安徽 芜湖 241000
摘要：本文简单说明了抽水蓄能电站机械制动系统部分故障处理及预防要点，在此基础上，以机械制动系统部分反馈信号丢失故障、发电机转速信号丢失故障这两种常见故障问题为例，对抽水蓄能电站机械制动系统部分故障分析与处理进行实例分析，以供参考。
关键词：抽水蓄能电站；机械制动系统；故障处理
引言：出于对电能供应稳定性的考量，落实对抽水蓄能电机械制动系统部分故障分析与处理极为必要，以此保证机组机械制动单元始终稳定、可靠运行，并体现出对抽蓄机组启动高成功率的有效维护。
一、抽水蓄能电站机械制动系统部分故障处理及预防要点分析
为了实现对抽水蓄能电站机械制动系统的运行安全稳定性进行更好维护，在实际的故障处理与预防工作中，需要相关工作人员重视以下要点内容的落实：
第一，在进行机械制动系统部分的投入与退出开关设计时，可以针对单一的制动器引入两个位置开关，且位置均设定在常开节点。第二，在机械制动器发出退出位置信号反馈时，必须要保持所有制动器所发出的退出位置开关信号实现串联输出；在机械制动器发出投入位置信号反馈时，不需要严格遵守持所有制动器所发出的投入位置开关信号实现串联输出的原则，取制动器任一投入位置开关也可以实现。第三，由于在机械制动系统部分中引入双绕组电磁阀后，容易发生基于阀芯串腔而引发的误投制动故障，所以应当尽可能选用单绕组电磁阀作为机械制动系统部分的供气管控制电磁阀[1]。第四，对抽水蓄能机组进行小规模检修或是需要在较长一段时间内进行停运的条件下，相关人员必须要在再次启动抽水蓄能机组前落实对其中转速装置的针对性校核，同时对其中继电器运行的可靠性、稳定性实施检测，促使误投制动故障的发生概率得到最大程度消除。
另外，在完成故障排除与检修工作后，应当组织调试和试运行试验，结合实际运行情况判断故障处理效果以及检修质量，一旦发现存在运行异常的现象，则必须要展开问题成因排查分析，并形成针对性处理方案[2]。例如，在某次故障排查与维修工作结束后，在对定子线圈进行整体直流耐压试验的过程中发现，定子线圈直流泄漏电流三相不平衡超差很大。此时，立即进行全面检查，在出线口处固定夹隐蔽位置发现一处绝缘有破损现象，初步判断定子线圈三相漏不平衡应该由此而引起。在此基础上，结合问题成因制定针对性的解决方案，实现对运行隐患与异常的全面消除。
二、抽水蓄能电站机械制动系统部分故障分析与处理的实例分析
（一）反馈信号丢失故障的分析与处理
1.案例概述
某抽水蓄能电站的机组（单机容量设定为250兆瓦）在某日转入启动状态前，发现未满足机组的预启动条件。经过进一步检测发现，没有收到机组制动反馈信号（即机械制动反馈信号丢失），此时，该机组无法展开正常的启动与停运，难以实现对区域电网调度需要的及时性满足，因此需要落实针对性分析与处理。
2.故障分析与处理
故障发生后立即组织检修，发现机组制动器的气缸下腔无压力，且在制动器上腔不带压的条件下，制动器依托自重自动转入下落退出状态。对该故障发生原因展开进一步分析，发现：机组制动器高压油顶转子且转入退出状态时，压力油没有完全排净且其中包含着压缩空气，这意味着该机组机械制动器的油缸与气缸之间存在密封异常问题。
在本故障的预防处理过程中，主要安排相关工作人员手动开启机组制动器的高压油定转子油管路手动阀门，由此落实泄压处理，促使机械制动器可以转入正常退出状态，并保证反馈信号有效。出于对维护机组运行正常性以及稳定性的考量，要定期落实上述处理操作，即手动开启机组制动器的高压油定转子油管路手动阀门进行泄压，以此实现对机械制动反馈信号丢失故障的有效规避。落实上述处理方式后，经过长时间的运行观察，未发现相同故障的发生，且机组的机械制动器长时间稳定在正常运行的状态下。
（二）转速信号丢失故障的分析与处理
1.案例概述
某抽水蓄能电站在展开机组（额定转速设定为每分钟300转）调试的工作中发现，在发电工况自动停机条件下，该机组的转速下降，并在达到每分钟140转时自动转入投入机械制动状态。此时，在发电机层的集电环室内闻到相对强烈的烧焦气味。对该机组实施停运检修，发现该机组内存在着较为严重的制动器闸皮磨损，且吸附于转子表面、定子表面上的粉尘更多。
2.故障分析与处理
对这一故障问题展开分析发现，由于发电机转速信号丢失，从而导致高速加闸引起严重磨损。在完成对本机组的水导油盆检查后，回装齿盘测速探头的过程中没有调整测速探头位置，此时，探头与齿盘之间存在的间距超出允许范围，但是由于通道正常所以测速装置未发出警报。当该机组转入正常停机状态后，转速下降并下降至每分钟140转（不超过二分之一额定转速）时，自动转入投入机械制动状态，PT残压测速信号出现丢失。在这样的状态下，转速装置默认本机组的转速到达0，控制继电器节点转入闭合状态。因为整个过程符合机组监控系统的顺控流程，所以自动转入投入机械制动状态，从而出现高速加闸故障。
在本故障的预防处理过程中，主要落实对转速装置程序逻辑的冗余修改，在其中加设新的逻辑判断条件，具体如下：转速处于额定水平时，如果PT残压测速、2路齿盘测速探头的误差均稳定在高于额定转速5%的水平时，则开启转速装置故障信号报警。实践中，要求派遣人员落实对故障报警信号有效性的确认，且必须要在机组转入停机状态前，对机械制动器的供气阀门实施手动关闭处理，以此达到规避机械制动器误投入故障问题发生的效果。同时，当观察到相应机组的转速下降至额定转速的5%水平时，将机械制动器的供气阀门转入开启状态，以此达到预防高速加闸故障出现的效果。
总结：综上所述，为了实现对抽水蓄能电站机械制动系统的运行安全稳定性进行更好维护，必须要着重落实运行故障处理与预防工作。实践中，在把握故障处理与预防要点、展开检修后的试运行操作的基础上，着重关注机械制动系统部分反馈信号丢失故障、发电机转速信号丢失故障这两种常见故障问题的处理与预防，促使抽水蓄能电站机械制动系统长时间稳定在安全、可靠运行的状态下，维护电力生产质量。
参考文献：
[1]戴锦山.古田溪二级电站电气制动控制优化的探讨[J].福建水力发电,2018(02):39-41.
[2]曹扬,王荣,彭辉,等.抽水蓄能电站机械制动系统部分故障分析及应对措施[J].水电与抽水蓄能,2019,5(01):113-116+70.