古顶水电站中压气机启停故障原因分析

覃敏

（广西柳州市古顶水电有限公司，广西 融水 545300）

古顶水电站中压气系统设备为2005年南京恒达压缩机有限公司生产的WH--0.9/70 两套中压气机组成，主其排气量0.9m3/min；排气压力7.0MPa。该设备主要供给油压装置使用。2016年4月巡视人员其中2#中压气机运行时，无法正常建压，经检查，发现三级活塞岗磨损严重，间隙增大，同时，设备运行时震动较大，出现缸体及管路部件漏气、漏油现象。考虑到设备已使用12年之久，维修成本费用较高，最终决定更换整套同型号中压气机，该更换工作于2016年6月完成，经试运行达到预期目的。

1 设备故障现象

2019年3月，电厂接调度中心命令要求开机并网运行，在开机过程中，由于要使用压力罐压力操作导桨叶，当气源不足时，自动开启自动补气装置对压力罐进行补气，导致中气罐压力下降，当到达气机主用启动值时，远程监控发现2#中压气机已启动，但是，中气罐压力还在继续下降。当到达备用启动值时，1#中压气机启动，中压气罐压力才逐步恢复。随即现场查看，发现2#中压气机已停运，手动切除后，观察1#中压气机供气正常待中气罐压力恢复正常值后，通知技术人员现场检查处理。

2 设备故障检查过程

由于中压气机控制系统为轮换启动，即本次主用启动2#中压气机，下次主用启动为1#中压气机，通过PLC 控制实现两台气机轮换启动，此启动方式能有效地减少技术人员对设备轮换运行的定期工作量。

到现场后，手动切除1#中压气机，并断开主回路电源，模拟1#中压气机故障切除，经PLC 逻辑判断，1#中压气机退出运行，转2#中压气机主用运行。恢复2#中压气机自动运行状态，手动打开中压气罐排污阀气罐泄压，当到达主用启动值时，2#中压气机运行，启动几十秒后，排污阀动作，气机泄压，泄压结束后气机停止。但是，由于气罐压力未能上升，PLC 自动停止2#中压气机，启动1#中压气机，由于之前已将1#中压气机切除，且压力开关下限信号一直保持，PLC发令2#中压气机重新启动运行，然后，又因为泄压力故障原因使得中压气机再次停止，导致中压气机一直处在启动-泄压-停止全过程频繁动作。

首先，进行外观检查，发现中压气机从停止状态到运行状态时，主用压力开关下限指示灯一直未亮，但是，中压气机到达主用启动值时，气机可以正常动作，先对压力开关进行检查。经现场检查发现，中压气罐停止压力开关内部有两根线断线，考虑到该压力开关也已运行10年，初步判断为压力开关老化故障，压力上限、下限值突变越线。上限与下限值趋于同值，导致压力开关接点闭合、断开动作。然后，对其进行了更换、调试工作，然而，故障现象依然存在。随后查找压力开关技术电气连接图，得知断线处为下限压力控制点指示灯，因此，排除压力开关故障问题。

其次，在排除压力开关的问题后，技术人员接着继续检查，这次怀疑PLC 程序或者是扩展模块故障。经连接PLC 检查程序未发现异常，也是考虑到扩展模块也已经使用10 多年，也进行了更换，但是，故障现象仍然存在，排除PLC 程序和模块故障问题。

最后，将PLC 转为在线运行，针对气机启动流程进行逐条核对。找出程序中那条指令中压气机频繁启停。首先，调用气机启动程序段。如图1 所示。

图1

主 回 路 中 有%M1；%I 1.3%；%I 1.4%；%I 1.5%；%Q 2.1；%Q 2.8；%Q 2.4；%Q 2.0；%Q 2.5 触点。对应点表1分别可知道该触点在何种状态时接通。

当压力达到主用启动值时，压力开关触电闭合，%M1 上电，使%M1（R）上电，启动气机。如图2 所示。

按程序设计，气机启动运行后，延时10 分后，气机自动泄压，已保证气机不会因为压力过高爆缸，但是，只是经过十几秒后，发现%Q2.9 常闭触点动作，%Q2.7 直接动作泄压，气机无法顺利建压，如图3 所示。

查看图纸及点表发现%Q2.9 为备用触点接至中间继电器。沿着电缆查找，发现该电缆接入气机本体油位开关（缺油禁止启动气机），再返回压力仪表停止点端子。

表1

图2

图3

最后，拔出中间继电器，用万用表测量继电器线圈未开路，常开常闭触点也未黏连，说明继电器动作正常。检查气机本体油位开关及气机油位，油位正常不存在缺油现象，检查油位开关，发现浮子开关损坏，由于未备件，甩掉油位开关控制线，重新启动气机后，运转正常，顺利建压，检修工作结束。

3 结语

此次设备故障原因为气机本体油位开关故障所致，查看1#中压气机未发现有油位开关控制点，经后期了解，2016年在实施更换2#中压气机改造过程中，技术人员未联系监控厂家进行程序段的升级，而是通过更改外部接线的方式，将气机本体油位开关接入控制回路中，虽然是对气机安全运行保障的一种手段，但是，改造接线后也未对图纸进行标注更换，随着技术人员的工作调配，新技术人员通过查看旧图纸来分析排查故障，往往会出现判断错误或者排查方向错误的事情发生，不能迅速排查故障，十分不利设备安全生产。为此，必须做好技术台账的移交工作，杜绝或者减少此类事件的发生。