(国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司班多发电分公司 青海西宁 813302)
摘 要班多水电站如何做好水电站事故防范工作和发生事故后如何迅速处理,将损失降至最低,保证电站安全、稳定和经济运行成为安全管理中需认真思考的一项重要问题。
关键词:班多水电站;事故;预防;智能化
1 电站概况
班多水电站为龙羊峡以上黄河干流的第二个梯级电站,电站工程为二等大(2)型工程,主要建筑物级别为2级,次要建筑物为3级。枢纽工程主要由左岸混凝土坝、泄洪闸、河床式电站厂房及右岸混凝土坝、开关站等主要建筑物组成。电站安装有三台容量为120MW的轴流转浆式水轮发电机组,总装机容量360MW,年设计发电量14.12亿千瓦时。
2 电站面临的主要问题
2.1上游无调节库区且电站库容小
由于班多水电站坝址位于黄河梯级电站最上游,上游没有水库进行调节,每年汛期库区漂浮物较多,大量杂物堆积在库区及机组进水口附近,易造成机组拦污栅压垮事故。部分杂物进入机组蜗壳内部后,卡在水轮机导叶之间时,易造成水轮机失控事故。细小杂物造成技术供水管路堵塞,若发现处理不及时会引起机组事故停机或烧瓦事故等。
2.2 冬季气温较低
班多水电站地处青藏高原高寒高海拔地区,昼夜温差大,冬季气温较低,冬季存在水库结冰、泄洪闸门冰冻无法操作现象。冬季库区结冰期若水库水位大范围调整时,易造成水库冰层破裂,大量浮冰堵塞机组进水口,造成拦污栅压垮事故,细小冰凌进入机组蜗壳内部,造成堵塞机组技术供水管路,导致冷却水压下降,机组轴瓦各部温度上升。泄洪闸门冰冻严重,发生机组事故停机及全厂停电后,无法通过泄洪闸门控制上游水位,导致水漫大坝、水淹厂房等严重事故。
2.3 库区无调节能力
班多水电站因上游茨哈峡水电站未开工建设,电站水库不具备蓄洪调节能力,防汛压力较大,发生线路故障或全厂对外输出中断后,若处理不及时易发生水漫大坝事故。
2.4 电网架构薄弱
班多水电站所处电网电源点分散,新能源比例重,错峰调节频繁,线路普遍偏长,地区夏季泥石流频发,易发生线路故障。系统发生故障后引起全厂对外输出中断,若不能紧急恢复厂用电提起泄洪闸门泄洪,短时间内将造成洪水漫坝事故。
2.5 泥沙含量大
(1)由于水质泥沙含量大,水轮机主轴工作密封块磨损严重,顶盖漏水增大,易造成水轮机顶盖被淹事故。大量泥沙在坝前淤积,水库有效库容减少,可利用水头降低,水轮机效率降低,引起水轮机震动、摆度超标,基础螺栓受损。水泥含量大造成水轮机过流部件磨损严重,转轮叶片气蚀,缩短水轮机的寿命和检修周期。
3 采取的应对措施
3.1 针对库区杂物过多采取的措施
(1)在库区两岸加装拦污排,对库区杂物进行第一道隔离后,防止大型漂浮物、树干、树根等漂流至机组进水口附近,每年人工对库区漂浮物进行打捞清理,减少杂物进入机组进水口的数量。
(2)根据机组涡流状况划定危险区域,避免人工打捞船进入涡流较大区域打捞杂物。
(3)严格控制机组拦污栅压差范围,汛期采用人工与自动化元件双重测量方式对机组拦污栅压差进行严密监视;定期对机组主拦污栅杂物进行清理,防止机组拦污栅压差过大造成拦污栅压垮事故。
(4)由于机组拦污栅吊点处于水面以下,长时间的泥沙沉积,造成拦污栅吊点被泥沙和覆盖,造成无法起吊进行清理,分公司通过技术改造采取在每套主副拦污栅两侧加装拉杆进行起吊,解决了难题。
3.2 针对冬季气温低采取的措施
(1)每年11月份,水库结冰初期,积极与省调联系沟通,防止全厂负荷大范围调整引起水库水位大范围波动(不超过0.5米),使冰层上部形成稳定冰盖,冰冻期间每周对冰层厚度进行测量,对冰层位移进行监测。
(2)针对泄洪闸门结冰情况,通过技术改造加装泄洪闸防冰冻装置,防止结冰。此项成果措施为高海拔地区解决闸门结冰现象提供了参考,在黄河公司内部高海拔水电站已进行推广应用。
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3.3 针对泥沙含量大采取的措施
每年对三孔排沙孔进行两次拉沙操作,将库区近坝前杂物和淤积泥沙排至下游。对机组主轴密封供水管路进行改造,改造成蓄水池清洁供水方式,减少主轴密封块的磨损量。每年对泄洪道水下冲蚀部位进行水下检查和修补工作。汛期对机组技术供水滤水器采取人工方式随时进行清理。
3.4 针对库容小、单回线路送出采取的措施
(1)首先检查机组的状态和厂用电源是否正常,水库水位上升情况,泄洪闸动力盘电源供给情况。首要任务:恢复厂用电,提起泄洪闸门,保持水库水位。
(2)在中控室设置专用机组手动紧急停机按钮,发生地震、水淹厂房、着火等紧急情况时,可以实现在中控室远程操作机组事故停机,为事故处理赢得时间。
(3)与气象局、上游水文站建立天气、水情预报合作机制,使电站能及时掌握黄河流域上游天气及水情变化情况,提前滕库,应对洪峰,做到未雨绸缪。另外与当地政府建立应急汇报机制,根据上游水情变化情况提前通知当地居民,避免洪峰到来时对下游沿岸居民和牲畜造成不必要的损失。
3.5 采取的管理措施
(1)制定合理的应急预案及现场处置方案应急演练计划,对应急演练过程中存在的问题及时进行总结和整理,进一步磨合和完善现有应急机制,做到持续改进,提高生产人员应对突发事件的应急处置能力。
(2)提高设备巡回检查质量,加强设备运行维护,保持机电设备高健康水平运行,防患于未然,将事故消灭在萌芽状态。
(3)做好生产运行人员日常培训工作,采用有效激励机制加强人员技能水平培训,提高员工的责任心,使其了解掌握设备运行特点,当发生设备故障后能及时对故障类型、故障地点和处理方案做出分析、判断和解决,有效应对各种事故处理。每月做好事故预想、运行分析、反事故演习等日常“小指标”培训工作,发生事故后能从容面对,有序处置。
(4)做好现场应急值守工作,由于现场值班人员较少,当发生事故后人员难以全面进行处置,值守人员应第一时间通知应急人员,并积极参与事故前期处理,应急人员(on_call)人员24小时保持通讯畅通,时刻待命,当发生紧急情况或发生事故后能迅速到达现场进行处置。
(5)每月定期召开隐患及缺陷运行分析会议,共同分析曾经发生的固有缺陷和缺陷处理后设备运行情况,落实责任班组做好设备跟踪检查和记录,对于不能消除的缺陷制定预控措施,满足条件后及时消除。
(6)认真开展危险点分析与预控工作
紧紧抓住“安全第一,以人为本”的方针,认真辨识工作中可能遇到的风险并做好预控措施,操作人员在每项操作前,找出可能发生的不安全因素和可能发生的事故隐患,并将其消灭在形成之前,以确保运行安全。
4 事故预防相关思考
(1)平时日常维护中应做好设备运维台账,加大对运行设备的运维和技改力度,采用新型自动化元器件,提高设备智能化、自动化水平,减少员工日常运维劳动力。
(2)考虑在生产区域、生活区域设置紧急报警系统,发生紧急事件或其他异常情况时,提醒作业人员紧急撤离或召唤应急人员至指定区域。
(3)考虑设置事故保安电源和保坝专用电源远方自动启动回路,现远方自动启动,可以大大缩短事故处理的时间,确保电站安全运行。
(4)加大电站工业电视智能化投资建设,提高电站工业电视可视化技术,实现所有生产区域远方可视化,实时掌握日常设备安全状态。
(5)考虑建设日常生产数据信息系统(手机APP),将生产数据导入或传输至系统内,让所有人员及时了解掌握电站各生产数据情况,通过生产数据分析查找日常设备管理存在的不足。
5 结束语
文章主要通过介绍班多水电站的独特性及存在的问题针对性地做出了应对措施,有效地避免了水电站生产事故的发生,并在水电站事故预防中提出了相关指导性思考研究意见,实现企业经济与社会效益最大化,促进企业可持续发展。
参考文献:
[1]《班多水电站技术标准》(2018)
范绘杰 男 (1987—) 本科学历 助理工程师 青海黄河上游水电开发有限责任公司班多发电分公司 主要从事水电站运行维护管理工作
赵明盛 男(1988—) 本科学历 助理工程师 青海 黄河上游水电开发有限责任公司班多发电分公司 主要从事水电站机械维护工作
论文作者:范绘杰,赵明盛
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/12
标签:机组论文; 水电站论文; 事故论文; 电站论文; 库区论文; 水轮机论文; 杂物论文; 《电力设备》2018年第21期论文;