机组开机转速上升变慢的原因分析 白奎明

1/5机组开机转速上升变慢的原因分析白奎明机组开机转速上升变慢的原因分析白奎明二滩水力发电厂，四川攀枝花617000摘要二滩水电厂4号机组出现了开机过程中转速上升变慢现象，从而影响了并网时机。就此问题的原因进行了较详细的分析，对水电厂处理类似问题有借鉴作用。关键词水电机组；开机；转速；故障；并网二滩水电厂位于雅砻江下游攀枝花市境内，装有6台单机容量为550MW的机组，总装机容量3300MW，是中国20世纪建成投产的最大水电厂，第一台机组于1998年7月25日投入运行，至1999年12月4日电厂全面竣工投产。六台机组调速器电气柜和机械柜均由瑞士HYDROVEVEY公司制造，金属构件部分如集油槽、接力器等由加拿大GE公司制造。二滩水电厂4号机组2002年5月大修结束后投入运行，在12月机组停下后再次开机时发现机组转速上升变2/5慢，比正常开机多用约3MIN时间转速才上升到额定转速，延缓了开机并网时机，但并网之后机组运行调节正常。1开机相关问题阐述及此次开机波形录制二滩机组在具备开机条件后，开机过程有如下四步放开导叶开度限制，打开开机电磁阀，调速器首先作用于启动开度CYD0，将导叶开至当前水头下空载开度的倍注空载开度由调速器根据当前水头与空载开度协联曲线得出，CYD0限制住导叶开度，待机组转速上升；当机组转速上升到5HZ时，调速器自动转换至启动开度CYD，即将导叶开至空载开度的倍，CYD限制住导叶开度，机组转速继续上升；当机组转速上升到20H时，调速器自动转换至启动开度CYD2控制，再将导叶开至空载开度的倍，CYD2限制住导叶开度，当机组转速至HZ时，导叶自动回关至空载开度；在空载开度调速器将转速控制在50HZ，合发电机出口开关并网。至此，整个开机过程结束。正常开机波形如图1。为了找出4号机开机时机组转速上升变慢的原因，2002年12月26日录制了4号机开机过程的波形，见图2。3/52机组转速上升变慢原因分析图1、图2开机波形均是调速器首先给定启动开度CYD0，然后导叶打开，导叶开至一定开度，机组转动，当导叶开到Y时被CYD0限制住；当转速等于5HZ时，调速器切换至CYD控制，导叶和转速继续上升，当导叶开到时被CYD限制住；直到转速上升到20HZ时，调速器切换至CYD2控制，导叶和转速继续上升，当导叶开到时被CYD2限制住；直到转速上升到时，导叶回关至，转速稳定在50HZ。由此可以得出空载开度CYD，CDY0，CYD，CYD2这四组关系与二滩调节系统设定相符，这说明开机过程中调速器内部控制正常。从图1、图2开机波形比较可知，在同一水头下当时水头177M，空载开度为，正常开机在导叶开到约2时机组就开始转动，而这次在导叶开到后机组才开始转动，且其转速上升明显很慢，正常开机转速从05HZ约20S，但这次需120S。到5HZ以后转速上升与正常开机无太大差异。因此，开机变慢主要慢在05HZ段。从如下两方面分析转速上升变慢原因1因开机过程中调速器显示启动开度、空载开度、水头信号及测速装置均正常，且开机并网后机组运行调节正常，所以分析转速上升慢可能是开机有风闸制动或起始4/5阶段高压油未完全顶起等阻力原因引起。但经实际现场检查机组风闸在开机过程中处于完全落下状态，无风闸顶起制动现象；再检查开机过程中高压油系统正常，且推力瓦瓦温很低。这说明风闸制动和轴瓦间摩擦阻力等不可能是4号机开机变慢的原因。2在排除制动阻力等原因后，将分析重点落在了是否是水力推动不够引起。分析在05HZ段出现了实际开度小于调速器给定开度，致使水推力不够，从而出现机组转速上升较慢。出现这种情况应是导叶开度传感器线性度变差，使其测量值即反馈值大于实际值。为了验证这一分析，开机过程中用钢卷尺在接力器上作了如下测量，导叶开到第一启动开度时，接力器实际仅伸长13MM；导叶开至第二启动开度，接力器伸长MM；开机过程中接力器最大伸长量为78MM；机组空载稳定在50HZ时，即空载开度时，接力器伸长59MM。依据表1计算可以得出同时，明显可以看出导叶在开度时实际开度与反馈开度误差达到25，在7以后误差变得很小。这说明导叶开度传感器起始段线性度已严重变坏，这就是4号机开机时在05HZ段转速迟迟不5/5能上升的原因，即是4号机开机时转速上升变慢的根本原因。3结束语根据以上分析和检验，2016年1月16日