導語(yu)：電廠(chang)重錘關機(ji)系統控制回路(lu)改造(zao)研(yan)究一文(wen)來源于網友上傳，不(bu)代表本站觀點(dian)，若需(xu)要原創文(wen)章可咨詢客服老師(shi)，歡(huan)迎(ying)參考(kao)。

[摘要]重錘關機系統是貫流式機組常采用的事故狀態停機保護系統，若重錘關機系統拒動將導致機組發生嚴重飛逸事故。本文論述百龍灘電廠對重錘關機系統進行控制回路設備增設及改造工作，并介(jie)紹新(xin)增設(she)的設(she)備功能及(ji)運用(yong)情況(kuang)。改造后，分別(bie)在不同(tong)時期對重(zhong)錘關機系統進行聯調(diao)測試，結果表明(ming)改造效果滿(man)足機組關機保障要求。

[關鍵詞]重錘關機；貫(guan)流式機組；控制回路；保障；百龍灘電廠

1工程概況

紅水(shui)(shui)(shui)(shui)河(he)百(bai)(bai)(bai)龍灘水(shui)(shui)(shui)(shui)電(dian)(dian)廠(chang)(chang)位于(yu)都安瑤族自(zi)治縣與馬山(shan)縣交界(jie)的(de)紅水(shui)(shui)(shui)(shui)河(he)中游(you)(you)，為(wei)紅水(shui)(shui)(shui)(shui)河(he)干流梯(ti)(ti)級(ji)(ji)開發(fa)的(de)第七級(ji)(ji)電(dian)(dian)廠(chang)(chang)，水(shui)(shui)(shui)(shui)電(dian)(dian)廠(chang)(chang)安裝有6臺(tai)單機容量為(wei)32MW的(de)燈泡貫流式(shi)水(shui)(shui)(shui)(shui)輪發(fa)電(dian)(dian)機組，總裝機容量192MW。百(bai)(bai)(bai)龍灘水(shui)(shui)(shui)(shui)電(dian)(dian)站于(yu)1992年(nian)10月進場(chang)籌建(jian)，1999年(nian)5月21日6臺(tai)機組全(quan)部投產發(fa)電(dian)(dian)。百(bai)(bai)(bai)龍灘水(shui)(shui)(shui)(shui)電(dian)(dian)站建(jian)成投產以來，至(zhi)今(jin)已運(yun)(yun)行(xing)20余年(nian)，由于(yu)上游(you)(you)龍灘梯(ti)(ti)級(ji)(ji)電(dian)(dian)站的(de)興建(jian)、大(da)化梯(ti)(ti)級(ji)(ji)的(de)擴建(jian)以及下(xia)游(you)(you)樂灘梯(ti)(ti)級(ji)(ji)電(dian)(dian)站的(de)投入(ru)運(yun)(yun)行(xing)等情況變(bian)(bian)化，百(bai)(bai)(bai)龍灘水(shui)(shui)(shui)(shui)電(dian)(dian)廠(chang)(chang)的(de)運(yun)(yun)行(xing)條件發(fa)生了較大(da)變(bian)(bian)化，時常出現(xian)變(bian)(bian)化較大(da)的(de)運(yun)(yun)行(xing)水(shui)(shui)(shui)(shui)頭(tou)，給電(dian)(dian)廠(chang)(chang)的(de)機組穩定(ding)運(yun)(yun)行(xing)帶來巨大(da)挑戰。

2重錘關機系統存在的問題

百龍灘(tan)水電廠在(zai)建廠初期未設(she)計(ji)安裝快速(su)(su)(su)門，僅(jin)配(pei)(pei)置(zhi)了(le)重(zhong)(zhong)(zhong)錘，未配(pei)(pei)置(zhi)重(zhong)(zhong)(zhong)錘關(guan)(guan)(guan)閉(bi)(bi)閥(fa)，在(zai)過(guo)(guo)(guo)(guo)速(su)(su)(su)或者其(qi)他緊(jin)急(ji)狀態時(shi)(shi)(shi)，通(tong)(tong)過(guo)(guo)(guo)(guo)手動(dong)排(pai)油方式才能(neng)(neng)將(jiang)重(zhong)(zhong)(zhong)錘以自(zi)重(zhong)(zhong)(zhong)形式關(guan)(guan)(guan)閉(bi)(bi)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)葉(xie)，或者依賴調速(su)(su)(su)器電氣(qi)部(bu)分來實現(xian)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)(zu)的(de)緊(jin)急(ji)制動(dong)，無(wu)法(fa)及時(shi)(shi)(shi)通(tong)(tong)過(guo)(guo)(guo)(guo)純(chun)手動(dong)操(cao)作(zuo)(zuo)關(guan)(guan)(guan)閉(bi)(bi)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)(zu)，且(qie)可(ke)靠性(xing)較低。改(gai)造(zao)(zao)前廠內(nei)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)(zu)停(ting)機(ji)(ji)(ji)流(liu)程如圖1所示[1]。由(you)圖1可(ke)知，事故(gu)停(ting)機(ji)(ji)(ji)流(liu)程以電磁空氣(qi)閥(fa)引(yin)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)進(jin)行(xing)關(guan)(guan)(guan)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)葉(xie)動(dong)作(zuo)(zuo)保護機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)(zu)，流(liu)程中關(guan)(guan)(guan)聯各(ge)種配(pei)(pei)壓(ya)(ya)閥(fa)以及繼電器，極大(da)可(ke)能(neng)(neng)地產(chan)生很多不可(ke)靠因素，當(dang)有(you)如下所述(shu)情況之一時(shi)(shi)(shi)就會導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)致停(ting)機(ji)(ji)(ji)失(shi)敗。（1）緊(jin)急(ji)停(ting)機(ji)(ji)(ji)閥(fa)失(shi)效。當(dang)緊(jin)急(ji)停(ting)機(ji)(ji)(ji)電磁閥(fa)失(shi)效時(shi)(shi)(shi)，油路切換(huan)功(gong)能(neng)(neng)不能(neng)(neng)正(zheng)常動(dong)作(zuo)(zuo)，導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)致導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)葉(xie)及隨動(dong)槳葉(xie)關(guan)(guan)(guan)閉(bi)(bi)失(shi)敗，燈泡貫流(liu)式機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)(zu)因轉動(dong)慣量小極易(yi)達(da)到飛逸(yi)轉速(su)(su)(su)，從而造(zao)(zao)成水輪機(ji)(ji)(ji)轉動(dong)部(bu)分損壞事故(gu)[2]。（2）導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)葉(xie)主(zhu)配(pei)(pei)壓(ya)(ya)閥(fa)卡(ka)阻(zu)拒動(dong)。當(dang)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)(zu)發生過(guo)(guo)(guo)(guo)速(su)(su)(su)事件時(shi)(shi)(shi)，人為觸發緊(jin)急(ji)停(ting)機(ji)(ji)(ji)按鈕(niu)后(hou)，壓(ya)(ya)力(li)(li)油通(tong)(tong)過(guo)(guo)(guo)(guo)主(zhu)配(pei)(pei)壓(ya)(ya)閥(fa)換(huan)向油路使導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)葉(xie)關(guan)(guan)(guan)閉(bi)(bi)，這(zhe)時(shi)(shi)(shi)的(de)重(zhong)(zhong)(zhong)錘裝置(zhi)只(zhi)起到了(le)輔助關(guan)(guan)(guan)閉(bi)(bi)的(de)作(zuo)(zuo)用，關(guan)(guan)(guan)閉(bi)(bi)速(su)(su)(su)度(du)由(you)主(zhu)配(pei)(pei)管(guan)口的(de)大(da)小所控制。當(dang)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)(zu)甩負荷時(shi)(shi)(shi)，如果導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)葉(xie)主(zhu)配(pei)(pei)壓(ya)(ya)閥(fa)卡(ka)阻(zu)拒動(dong)，開腔油無(wu)法(fa)通(tong)(tong)過(guo)(guo)(guo)(guo)主(zhu)配(pei)(pei)壓(ya)(ya)閥(fa)換(huan)向回到集油槽(cao)內(nei)，導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)葉(xie)將(jiang)無(wu)法(fa)及時(shi)(shi)(shi)關(guan)(guan)(guan)閉(bi)(bi)使機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)(zu)轉速(su)(su)(su)快速(su)(su)(su)上升，達(da)到飛逸(yi)轉速(su)(su)(su)后(hou)，引(yin)發過(guo)(guo)(guo)(guo)速(su)(su)(su)事故(gu)。（3）發生壓(ya)(ya)力(li)(li)管(guan)路爆裂。廠內(nei)的(de)操(cao)作(zuo)(zuo)油額定工(gong)作(zuo)(zuo)壓(ya)(ya)力(li)(li)為6.0MPa，屬于高壓(ya)(ya)力(li)(li)等(deng)級。當(dang)油管(guan)堵塞，疊加重(zhong)(zhong)(zhong)錘自(zi)重(zhong)(zhong)(zhong)，在(zai)主(zhu)配(pei)(pei)壓(ya)(ya)閥(fa)前的(de)進(jin)油管(guan)路易(yi)發生壓(ya)(ya)力(li)(li)過(guo)(guo)(guo)(guo)大(da)現(xian)象，當(dang)壓(ya)(ya)力(li)(li)過(guo)(guo)(guo)(guo)大(da)且(qie)無(wu)法(fa)釋壓(ya)(ya)造(zao)(zao)成管(guan)路爆裂失(shi)壓(ya)(ya)后(hou)，導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)葉(xie)將(jiang)失(shi)控，機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)(zu)轉速(su)(su)(su)快速(su)(su)(su)上升，造(zao)(zao)成過(guo)(guo)(guo)(guo)速(su)(su)(su)事故(gu)。

3重錘關機系統改造

按照《水輪機(ji)基本技術條(tiao)件》（GB/T15468-2020）中第4.2.1.24條(tiao)“當(dang)發(fa)生壓(ya)(ya)(ya)力油(you)(you)管內(nei)(nei)油(you)(you)壓(ya)(ya)(ya)低于事(shi)故低油(you)(you)壓(ya)(ya)(ya)時(shi)，應(ying)能自動(dong)緊急停(ting)機(ji)”規定，當(dang)機(ji)組油(you)(you)泵(beng)工作處于失常(chang)狀態時(shi)，未(wei)能及時(shi)恢復正常(chang)工作油(you)(you)壓(ya)(ya)(ya)時(shi)，應(ying)能依靠廠內(nei)(nei)設置的防飛逸設施即(ji)重(zhong)(zhong)錘實現(xian)無壓(ya)(ya)(ya)自重(zhong)(zhong)關(guan)閉導葉的功(gong)能。改(gai)(gai)造前重(zhong)(zhong)錘關(guan)機(ji)功(gong)能不能激活，改(gai)(gai)造重(zhong)(zhong)點在(zai)于利用(yong)重(zhong)(zhong)錘實現(xian)導葉接(jie)力器(qi)的油(you)(you)腔控制，即(ji)導葉接(jie)力器(qi)能實現(xian)平壓(ya)(ya)(ya)傳動(dong)，亦可叫做“油(you)(you)腔卸荷”[3]，為此增(zeng)設遠程控制觸發(fa)信號及增(zeng)加必要管路實現(xian)油(you)(you)路聯通重(zhong)(zhong)新激活重(zhong)(zhong)錘關(guan)機(ji)功(gong)能。重(zhong)(zhong)錘關(guan)機(ji)系統(tong)控制回路改(gai)(gai)造后的控制流程見圖2。

3.1技術改(gai)造主要增設部件(jian)

技術改造主要(yao)增設(she)部件見(jian)表1。

3.2主要技術改造項目

（1）增(zeng)(zeng)設重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)關(guan)(guan)(guan)閉(bi)閥(fa)(fa)體(ti)。重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)關(guan)(guan)(guan)閉(bi)閥(fa)(fa)功能為(wei)控(kong)制閥(fa)(fa)內(nei)各腔(qiang)體(ti)連接(jie)狀態(tai)，在(zai)重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)關(guan)(guan)(guan)機系統工作時，切(qie)斷(duan)重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)閥(fa)(fa)體(ti)與導葉(xie)(xie)主配閥(fa)(fa)體(ti)的管(guan)路(lu)(lu)(lu)(lu)聯(lian)通(tong)(tong)，導葉(xie)(xie)接(jie)力(li)(li)(li)(li)器(qi)(qi)腔(qiang)體(ti)開(kai)(kai)(kai)腔(qiang)通(tong)(tong)過(guo)管(guan)路(lu)(lu)(lu)(lu)與重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)關(guan)(guan)(guan)閉(bi)閥(fa)(fa)體(ti)聯(lian)通(tong)(tong)，重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)關(guan)(guan)(guan)閉(bi)閥(fa)(fa)體(ti)與集(ji)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)槽(cao)通(tong)(tong)過(guo)管(guan)路(lu)(lu)(lu)(lu)聯(lian)通(tong)(tong)，重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)關(guan)(guan)(guan)閉(bi)閥(fa)(fa)體(ti)作為(wei)主要壓力(li)(li)(li)(li)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)過(guo)流(liu)部件(jian)使導葉(xie)(xie)接(jie)力(li)(li)(li)(li)器(qi)(qi)開(kai)(kai)(kai)腔(qiang)直(zhi)接(jie)連接(jie)集(ji)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)槽(cao)進(jin)行排(pai)(pai)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)。（2）增(zeng)(zeng)設導葉(xie)(xie)接(jie)力(li)(li)(li)(li)器(qi)(qi)開(kai)(kai)(kai)腔(qiang)排(pai)(pai)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)管(guan)路(lu)(lu)(lu)(lu)。該(gai)管(guan)路(lu)(lu)(lu)(lu)使導葉(xie)(xie)接(jie)力(li)(li)(li)(li)器(qi)(qi)開(kai)(kai)(kai)腔(qiang)與重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)關(guan)(guan)(guan)閉(bi)閥(fa)(fa)聯(lian)通(tong)(tong)，在(zai)重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)自重(zhong)(zhong)(zhong)關(guan)(guan)(guan)閉(bi)作用(yong)過(guo)程中將導葉(xie)(xie)接(jie)力(li)(li)(li)(li)器(qi)(qi)開(kai)(kai)(kai)腔(qiang)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)通(tong)(tong)過(guo)重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)關(guan)(guan)(guan)閉(bi)閥(fa)(fa)回(hui)(hui)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)管(guan)排(pai)(pai)至集(ji)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)槽(cao)內(nei)。（3）增(zeng)(zeng)設導葉(xie)(xie)接(jie)力(li)(li)(li)(li)器(qi)(qi)關(guan)(guan)(guan)腔(qiang)排(pai)(pai)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)管(guan)路(lu)(lu)(lu)(lu)。該(gai)管(guan)路(lu)(lu)(lu)(lu)采用(yong)單向閥(fa)(fa)連接(jie)關(guan)(guan)(guan)腔(qiang)與集(ji)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)槽(cao)，從集(ji)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)槽(cao)利用(yong)單向油(you)(you)(you)(you)(you)(you)流(liu)作用(yong)，使關(guan)(guan)(guan)腔(qiang)充油(you)(you)(you)(you)(you)(you)間接(jie)實現無壓串接(jie)的效(xiao)果。為(wei)更(geng)可靠(kao)完成關(guan)(guan)(guan)腔(qiang)充油(you)(you)(you)(you)(you)(you)，設置兩個(ge)重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)單向關(guan)(guan)(guan)閉(bi)閥(fa)(fa)，增(zeng)(zeng)設從集(ji)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)槽(cao)至關(guan)(guan)(guan)腔(qiang)管(guan)路(lu)(lu)(lu)(lu)兩條。（4）重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)關(guan)(guan)(guan)閉(bi)閥(fa)(fa)壓力(li)(li)(li)(li)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)繼電(dian)器(qi)(qi)。選用(yong)型號為(wei)HED80H-20/100K14AV的可調式壓力(li)(li)(li)(li)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)繼電(dian)器(qi)(qi)，該(gai)繼電(dian)器(qi)(qi)為(wei)上(shang)限接(jie)點方式，當壓力(li)(li)(li)(li)P上(shang)升(sheng)到設定值時，觸發接(jie)點動作，回(hui)(hui)路(lu)(lu)(lu)(lu)導通(tong)(tong)。

4重錘關機系統改造后測試

當(dang)機(ji)組(zu)(zu)(zu)正常(chang)運(yun)行(xing)時(shi)，通(tong)過調速系統對(dui)導(dao)葉(xie)及隨動槳葉(xie)的(de)控制操(cao)作，機(ji)組(zu)(zu)(zu)若出現(xian)緊急(ji)狀況需進(jin)行(xing)急(ji)停時(shi)，便能(neng)通(tong)過重錘(chui)關(guan)閉(bi)閥芯管路換向實現(xian)對(dui)導(dao)葉(xie)接力器(qi)的(de)油腔卸(xie)荷(he)，依(yi)靠重錘(chui)自(zi)重關(guan)閉(bi)導(dao)葉(xie)，對(dui)機(ji)組(zu)(zu)(zu)進(jin)行(xing)停機(ji)。重錘(chui)控制回路增設改造(zao)完成后，利用電廠內機(ji)組(zu)(zu)(zu)定(ding)修試(shi)驗(yan)機(ji)會在(zai)2020年5月30日、2020年11月6日、2021年2月2日分別對(dui)6#、4#、2#機(ji)組(zu)(zu)(zu)進(jin)行(xing)動水重錘(chui)關(guan)機(ji)聯(lian)動測試(shi)，關(guan)閉(bi)時(shi)間均小于15s，滿足機(ji)組(zu)(zu)(zu)異(yi)常(chang)停機(ji)要(yao)求。

5結語

百龍灘電廠重(zhong)(zhong)錘關(guan)機(ji)系統控制回路(lu)改造完成后，機(ji)組(zu)運行穩定，在過速或其(qi)他緊急(ji)狀態時，能通過重(zhong)(zhong)錘關(guan)閉閥芯管(guan)路(lu)換向實現對導葉接(jie)力器(qi)的油腔卸荷，依靠重(zhong)(zhong)錘自重(zhong)(zhong)關(guan)閉導葉，對機(ji)組(zu)及時進(jin)行停機(ji)，消除了原有的隱患，為機(ji)組(zu)的安全(quan)運行提供(gong)保障。

作者：盧偉 單位：大唐水電科學技術研究院有限公司