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【现货速发】抽水蓄能电站典型故障处理点评

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天津津南
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作者李浩良 孙华平 等著

出版社中国电力出版社

ISBN9787519822408

出版时间2019-01

装帧平装

开本16开

定价195元

货号26490405

上书时间2024-12-25

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品相描述：全新
商品描述
前言
当前抽水蓄能电站的建设与管理正朝着标准化、精益化、专业化方向快速发展，电站基建和生产管理水平不断提高，设备设施运行更加稳定，尤其是设备投产初期各类故障与20世纪90年代建设的电站相比大大减少，不少生产人员鲜有机会亲历各种故障处理的全过程，他们的故障处理能力也无法在短时间内得到提高。在抽水蓄能行业快速发展、生产专业人员急需成长的今天，如何快速提高生产人员尤其是新进厂运行人员故障处理能力，汲取早期生产人员的经验与教训，是我早在2008年就开始思考的问题。于是就产生了这样一种想法：选取抽水蓄能行业内具有代表性的故障案例，重现当事人故障处理全过程，结合后续新进厂生产人员对同一故障现象的处理解答，对当时故障处理情况进行解析与点评，肯定亮点、指出不足，使生产人员通过学习和感受这些案例后能够体会故障处理的紧迫性和复杂性，掌握故障分析与现场处理的基本原则和思路，提高故障发生时的判断力和处置力，增强生产人员心理历练和临危不乱的能力，确保人身、电网和设备的安全。抽水蓄能电站设备多、各系统间联系复杂、故障现象千差万别，但经过不断学习与反复实践后应该能够理清思路，实现对故障的正确判断和处理，确保快速有效限制故障发展，隔离并消除故障源，防止事故扩大。    到目前为止抽水蓄能行业内暂未有人进行过这样的工作。本书作为一种尝试，主要以天荒坪抽水蓄能电站运行近二十年间发生的1500余份故障报告为基础，选取典型的、有借鉴意义的故障案例，也融合了部分兄弟单位的案例，组织有多年运行经验的工程师，以抽水蓄能电站故障处理原则为基础，客观解析与点评故障处理全过程，突出体现事故处理过程中人的因素，组织近五年来参加工作的生产人员，在这些典型案例的基础上进行应急演练、桌面推演以及现场考问，从中发现新进生产人员在事故处理中容易出现的问题作为故障处理提醒的内容。此外，本书还尝试将系统故障整体分析与具体案例相结合，对系统整体故障情况统计分析，对各系统正确开展事故处理的关键进行简要讲解，后对故障及故障处理进行总结，提出值得深入探讨和需要进一步思考的问题。    天荒坪电站是国内早运营的抽水蓄能电站之一，电站首台机组于1998年9月投产，电站6台机组于2000年12月全部投产。当时，对抽水蓄能运行规律的认识、设备制造水平和人员专业能力较现在相比有较大差距，投产初期问题较多，解决的问题和克服的困难也较多，因而现场生产人员得到了很好的锻炼，并留下大量很有价值的故障报告。本书不是对故障报告的简单汇编，而是对故障处理的分析与总结，其中包含很多技术细节，希望生产人员进行深入的学习与探讨，充分汲取前人的经验及教训，提高对抽水蓄能电站运行规律的认识，不断增强事故处理能力。    本书分为四篇，前三篇根据电站设备组成分为电气一次设备、电气二次设备、水力机械设备与水工建筑物，第四篇为人因失误部分。本书适用于抽水蓄能电站运维人员技术培训，也可作为常规水电站运维人员的学习参考。    本书由华东天荒坪抽水蓄能有限责任公司组织撰写，本书撰写与审查的具体分工是：第1章和第2章由王海涛撰写，第3章由万正喜撰写，第4章由姜泽界撰写，第5章由叶林撰写，第6章由方军民撰写，第7章由范建强撰写，第8章由郑小刚撰写，第9章由方军民撰写，第10章由叶林撰写，第11章由周佩锋撰写，第12章由楼荣武撰写，第13章由冯文帅撰写，第14章由顾希明撰写，第15章由姜泽界撰写，第16章由陈珏撰写，第17章由万正喜撰写，第四篇人因失误由万正喜撰写，篇、第四篇各章节小结由李浩良撰写，第二篇、第三篇各章节小结由叶林撰写。本书由叶林组织收集与整理故障资料；孔令华、游光华、陆胜、朱中山、曾辉对本书各专业内容进行审核，并提出很多宝贵的建议；肖孝博、何张进、杨众杰参与收集整理背景知识。由于各编写者对事故处理的点评意见不尽相同，为使本书内容尽可能客观与正确，先后进行分组组内互审、复审与集中审核，其中，郑小刚负责篇与第四篇的复审，万正喜负责第二篇的复审，王海涛负责第三篇的复审。本书全篇由李浩良、叶林负责统稿，由李浩良和孙华平策划、组织与统审。    本书是集体合作的结果，是各位作者在繁忙的工作之余认真撰写、反复讨论，历时数载著述而成。本书撰写过程中，要特别感谢叶林同志，他在基础资料收集与整理、文字校对修改、各作者与出版社之间的协调等方面做了大量细致而卓有成效的工作。本书内容虽然经过多年现场工作积累，但由于作者水平有限，肯定存在诸多不足之处，恳请读者批评指正。

导语摘要
本书选取抽水蓄能行业内典型故障案例，重现故障处理的全过程，从多种角度对当事人的行为进行解析与点评。作为一种新的尝试，希望通过故障处理点评这种形式，使生产人员能够掌握抽水蓄能电站故障处理的基本原则和思路，提高故障发生时的判断力和处置力，增强生产人员心理历练和临危不乱的能力，确保人身、电网和设备的安全。本书内容主要包括抽水蓄能电站电气一次设备、电气二次设备、水力机械设备及水工设施的典型故障处理点评，还专门对人因失误事故进行了介绍与分析。

作者简介
华东天荒坪抽水蓄能有限责任公司负责天荒坪抽水蓄能电站的建设与经营，生产规模为6台30万千瓦抽水蓄能发电机组，属日调节纯抽水蓄能电站。电站运行以来积累了丰富的抽蓄管理经验，在生产经营管理、人员队伍培养、抽水蓄能技术研究和运行探索等各方面都取得了较好的成果，培养和输出了一大批抽水蓄能优秀专家人才，为抽水蓄能事业的发展做出了积极的贡献。

目录
篇 电气一次设备第1章 升压站设备… ……………………………………………………………………2一、系统概述………………………………………………………………………………… 2二、故障综述………………………………………………………………………………… 3三、升压站设备故障处理点评……………………………………………………………… 4（一）故障处理关键…………………………………………………………………… 4（二）故障处理点评…………………………………………………………………… 5【案例1-1】架空线路跳闸… ………………………………………………………… 5背景知识：故障录波图分析 ……………………………………………………… 8阅读资料：电流互感器端子故障导致电流显示异常 …………………………… 9【案例1-2】断路器非全相运行… ………………………………………………… 11阅读资料：断路器控制回路故障 ……………………………………………… 14【案例1-3】GIS气隔SF6气体压力报警 … ………………………………………… 17【案例1-4】GIS气隔防爆膜破裂…………………………………………………… 20阅读资料：升压站设备其他类型故障介绍 …………………………………… 22小结………………………………………………………………………………………… 25第2章 发电机出口及启动母线设备… ……………………………………………… 28一、系统概述……………………………………………………………………………… 28二、发电机出口电气设备故障综述……………………………………………………… 29三、发电机出口电气设备故障处理点评………………………………………………… 29（一）故障处理关键………………………………………………………………… 29（二）故障处理点评………………………………………………………………… 30【案例2-1】发电机出口断路器操动机构卡涩导致分闸失败……………………… 31背景知识：发电机出口断路器结构及操作原理介绍 ………………………… 34【案例2-2】合闸线圈松动导致机组发电机出口断路器合闸失败… …………… 36阅读资料：发电机出口断路器触头烧损 ……………………………………… 38阅读资料：发电机出口断路器动触头断裂 …………………………………… 39【案例2-3】监控卡件故障导致机组发电机出口断路器分闸失败… …………… 40阅读资料：抽水工况停机时发电机出口断路器开断电流异常增大 ………… 42【案例2-4】分闸回路断线导致发电机出口断路器分闸失败… ………………… 43背景知识：发电机出口断路器分闸控制回路介绍 …………………………… 45【案例2-5】操动机构漏气导致发电机出口断路器分闸闭锁… ………………… 46【案例2-6】换相隔离开关合闸失败导致机组启动失败… ……………………… 49背景知识：换相隔离开关控制回路介绍 ……………………………………… 51阅读资料：监控卡件故障导致换相隔离开关分闸失败 ……………………… 53【案例2-7】电气制动隔离开关烧损导致主变压器跳闸… ……………………… 54【案例2-8】静止变频器输出隔离开关电源故障导致机组启动失败… ………… 57【案例2-9】卡件通信故障导致启动母线隔离开关无法分合… ………………… 59阅读资料：电气闭锁逻辑卡件故障导致被拖动隔离开关合闸失败 ………… 62背景知识：启动母线设备逻辑闭锁回路介绍 ………………………………… 62【案例2-10】被拖动隔离开关无法分闸导致机组转抽水工况闭锁……………… 64【案例2-11】控制方式选择开关卡涩导致被拖动隔离开关合闸失败…………… 66小结………………………………………………………………………………………… 68第3章 主变压器……………………………………………………………………… 72一、系统概述……………………………………………………………………………… 72二、主变压器故障综述…………………………………………………………………… 73三、主变压器故障处理点评……………………………………………………………… 74（一）故障处理关键………………………………………………………………… 74（二）故障处理点评………………………………………………………………… 74【案例3-1】主变压器内部严重故障………………………………………………… 74背景知识：主变压器油色谱分析方法 ………………………………………… 77阅读资料：主变压器高压套管故障 …………………………………………… 79【案例3-2】主变压器绕组测温回路故障…………………………………………… 80背景知识：主变压器测温原理 ………………………………………………… 83【案例3-3】主变压器充电时励磁涌流导致主变压器跳闸… …………………… 85阅读资料：主变压器充电时重瓦斯保护动作跳闸 …………………………… 87【案例3-4】主变压器空载冷却水故障导致相邻机组发电工况跳机… ………… 88阅读资料：主变压器冷却水PLC逻辑缺陷导致机组跳机 …………………… 90小结………………………………………………………………………………………… 91第4章 发电电动机… ………………………………………………………………… 94一、系统概述……………………………………………………………………………… 94二、故障综述……………………………………………………………………………… 95三、发电电动机故障处理点评…………………………………………………………… 96（一）故障处理关键………………………………………………………………… 96（二）故障处理点评………………………………………………………………… 96【案例4-1】机组定子绝缘异常导致主变压器跳闸… …………………………… 96阅读资料：发电电动机定子短路故障 ………………………………………… 99【案例4-2】转子挡风板支撑杆脱落导致机组与主变压器接地保护动作………… 100【案例4-3】轴电流保护动作导致抽水启动失败 … …………………………… 102背景知识：防止轴电流的对策 ………………………………………………… 104【案例4-4】转子磁极绝缘异常导致转子接地保护动作 … …………………… 107【案例4-5】转子磁极匝间短路故障导致定子匝间短路保护动作 ……………… 109阅读资料：发电机磁极线圈异常变形及处理 ………………………………… 111阅读资料：发电机磁极引线熔断 ……………………………………………… 113阅读资料：发电机扫膛事故 …………………………………………………… 114阅读资料：机组磁部压板部件疲劳断裂………………………………… 116阅读资料：发电机挡风板内嵌支撑钢板甩出………………………………… 116【案例4-6】机械刹车退出异常导致发电启动失败… …………………………… 117阅读资料：机组高速加闸故障 ………………………………………………… 119【案例4-7】推力轴承冷却水管路渗漏导致机组抽水转移负荷… ……………… 120阅读资料：发电电动机推力瓦面受损 ………………………………………… 122阅读资料：推力轴承内盖板下方隔油板掉落………………………………… 123小结………………………………………………………………………………………… 124第5章 厂用电系统… ……………………………………………………………127一、系统概述……………………………………………………………………………… 127二、厂用电系统故障综述………………………………………………………………… 128三、厂用电系统故障处理点评…………………………………………………………… 128（一）故障处理关键………………………………………………………………… 128（二）故障处理点评………………………………………………………………… 129【案例5-1】公用配电盘馈线断路器故障导致配电盘着火… …………………… 129【案例5-2】倒闸操作过程中主厂房公用配电盘着火… ………………………… 134背景知识：地下厂房通风空调及防火排烟联合控制原则 … …………… 140【案例5-3】主厂房公用配电盘馈线断路器故障导致配电盘着火… …………… 141【案例5-4】厂用电断路器绝缘损坏导致主变压器跳闸… ……………………… 146【案例5-5】厂用电母线电压互感器着火… ……………………………………… 150【案例5-6】厂用电架空线路短路故障跳闸… …………………………………… 152【案例5-7】厂用电断路器电缆头温度高… ……………………………………… 155小结…………………………………………………………………………………… 157第6章 静止变频器… ……………………………………………………… 160一、系统概述……………………………………………………………………………… 160二、静止变频器故障综述………………………………………………………………… 160三、静止变频器故障处理点评…………………………………………………………… 161（一）故障处理关键………………………………………………………………… 161（二）故障处理点评………………………………………………………………… 162【案例6-1】静止变频器信号继电器故障导致机组抽水调相启动失败…………… 162背景知识：SFC启动流程 ……………………………………………………… 164【案例6-2】静止变频器输出断路器未拉开导致机组抽水调相工况启动失败… 165【案例6-3】SFC启动励磁中间继电器故障导致机组抽水调相工况启动失败…… 167阅读资料：SFC转子初始位置检测故障 ……………………………………… 169【案例6-4】静止变频器同期增速继电器故障导致机组抽水调相启动失败… … 171【案例6-5】静止变频器冷备用状态下输入断路器异常自动合闸… …………… 173【案例6-6】静止变频器逆变桥零序电压保护动作导致机组抽水调相工况启动失败…………………………………………………………………… 175【案例6-7】静止变频器控制器程序及相关参数设置不合理导致机组抽水调相工况启动失败………………………………………………………… 177阅读资料：SFC程序缺陷导致机组抽水调相启动过程中同期超时故障…… 179【案例6-8】静止变频器控制器参数设置不合理导致机组抽水调相工况启动失败…182小结…………………………………………………………………………………… 184第二篇 电气二次设备第7章 监控系统… ……………………………………………………………188一、系统概述……………………………………………………………………………… 188（一）监控系统……………………………………………………………………… 188（二）成组控制……………………………………………………………………… 190（三）同期装置……………………………………………………………………… 190二、监控系统故障综述…………………………………………………………………… 191三、监控系统故障处理点评……………………………………………………………… 191（一）故障处理关键………………………………………………………………… 191（二）故障处理点评………………………………………………………………… 192【案例7-1】监控系统断网导致机组状态远方监控功能失去… ………………… 192背景知识：监控系统通讯原理与断网诊断 …………………………………… 195【案例7-2】程序误触发导致抽水机组异常停机… ……………………………… 196【案例7-3】抽水机组吸收有功功率显示异常… ………………………………… 199【案例7-4】电压条件不满足导致机组抽水调相工况启动失败… ……………… 201背景知识：模拟量输入卡与不同类型输入/输出量 …………………………… 203【案例7-5】机组有功变送器故障导致抽水工况导叶接力器开度摆动… ……… 204【案例7-6】机组有功变送器故障引起机组停机时甩负荷… …………………… 206阅读资料：调速器电气柜未收到发电机出口断路器（GCB）位置导致导叶未继续开启 … ………………………………………………… 208阅读资料：无功功率变送器故障导致机组过励磁 …………………………… 209【案例7-7】监控系统通信转换器故障导致抽水调相启动失败… ……………… 210背景知识：交流采样智能电能表及传输回路简介 …………………………… 212【案例7-8】下水库水位信号丢失导致4台机组自动转停机……………………… 213【案例7-9】监控通信异常导致机组抽水工况跳机… …………………………… 215【案例7-10】同期装置异常导致抽水调相工况启动失败………………………… 218【案例7-11】同期超时导致机组抽水调相启动失败……………………………… 220【案例7-12】同期继电器故障导致发电机出口断路器合闸失败………………… 222小结………………………………………………………………………………………… 224第8章 电气保护… ………………………………………………………………227一、系统概述……………………………………………………………………………… 227二、电气保护故障综述…………………………………………………………………… 230三、故障处理点评………………………………………………………………………… 230（一）故障处理关键………………………………………………………………… 230（二）故障处理点评………………………………………………………………… 231【案例8-1】主变压器大差保护误动导致主变压器跳闸… ……………………… 231【案例8-2】机组大差保护误动导致机组停机失败… …………………………… 233【案例8-3】相序监视保护条件不满足导致机组启动失败… …………………… 236【案例8-4】机组负序过流保护误动导致500kV断路器跳闸……………………… 238【案例8-5】过负荷保护报警导致机组工况转换闭锁… ………………………… 240【案例8-6】保护卡件报警导致机组工况转换闭锁… …………………………… 242【案例8-7】低功率保护动作导致抽水调相启动失败… ………………………… 243【案例8-8】低频过流保护动作导致机组背靠背拖动失败… …………………… 245小结………………………………………………………………………………………… 247第9章 励磁系统… ………………………………………………………251一、系统概述……………………………………………………………………………… 251二、励磁系统故障综述…………………………………………………………………… 252三、励磁系统故障处理点评……………………………………………………………… 252（一）故障处理关键………………………………………………………………… 252（二）故障处理点评………………………………………………………………… 253【案例9-1】磁场断路器操动机构故障导致机组停机超时… …………………… 253阅读资料：磁场断路器操动机构其他故障 …………………………………… 255背景知识：CEX系列磁场断路器介绍及维护要求 …………………………… 256【案例9-2】磁场断路器跳闸命令监视装置故障导致机组发电工况自动转停机…257阅读资料：磁场断路器跳闸命令监视装置其他故障 ………………………… 259【案例9-3】励磁变压器绕组绝缘故障导致着火… ……………………………… 260阅读资料：励磁变压器其他故障情况介绍 …………………………………… 262【案例9-4】励磁系统风扇故障导致机组工况转换闭锁… ……………………… 264【案例9-5】励磁系统辅助电源开关跳闸导致机组工况转换闭锁… …………… 265【案例9-6】励磁调节器卡件故障导致机组抽水工况失磁跳闸… ……………… 267背景知识：同步电机失磁的典型特征现象和危害 …………………………… 269【案例9-7】励磁系统外接录波器线缆短路导致机组发电工况启动失败… …… 270【案例9-8】机组无功变送器故障导致励磁系统过励限制器动作… …………… 271小结………………………………………………………………………………………… 274第10章 直流系统… ………………………………………………………………277一、系统概述……………………………………………………………………………… 277二、系统故障综述………………………………………………………………………… 278三、直流系统故障处理点评……………………………………………………………… 279（一）故障处理关键………………………………………………………………… 279（二）故障处理点评………………………………………………………………… 279【案例10-1】直流系统接地导致上水库闸门事故落门…………………………… 280【案例10-2】交流电窜入直流回路导致上水库闸门事故落门…………………… 282【案例10-3】直流系统接地导致全厂机组闭锁工况转换………………………… 285【案例10-4】雷击导致上水库信号回路防雷端子击穿引起直流系统接地……… 288阅读资料：双回路直流电源开关跳开导致机组跳机 ………………………… 292小结………………………………………………………………………………………… 293第11章 自动化元器件………………………………………………………296一、系统概述……………………………………………………………………………… 296二、自动化装置故障综述………………………………………………………………… 298三、自动化装置典型故障处理点评……………………………………………………… 299（一）故障处理关键………………………………………………………………… 299（二）故障处理点评………………………………………………………………… 299【案例11-1】机组推力轴瓦测温元件故障导致发电工况跳机…………………… 299【案例11-2】推力轴承瓦温高测点故障连续多次导致机组跳机………………… 30

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