劉江紅，王東澤，夏遠(yuǎn)洋，王 奎，梅沈鋒

(雅礱江流域水電開發(fā)有限公司錦屏水力發(fā)電廠，四川 西昌 615000)

水輪機(jī)剪斷銷作為水機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的保護(hù)常發(fā)生剪斷，導(dǎo)致主機(jī)缺陷和故障，減少機(jī)組可利用小時(shí)數(shù)，直接影響機(jī)組正常運(yùn)行。水輪機(jī)剪斷銷剪斷的頻繁發(fā)生，對(duì)機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成了威脅。

1996-07-23日，福建謨武水電廠[1]2號(hào)機(jī)組(15 MW)在增負(fù)荷時(shí)，機(jī)組、廠房劇烈振動(dòng)，同時(shí)負(fù)荷在2～10 MW之間波動(dòng)，造成2號(hào)機(jī)組全部16根剪斷銷剪斷；全部導(dǎo)葉開、關(guān)限位裝置均被打斷，導(dǎo)葉拐臂嵌入座環(huán)后錐體端面；導(dǎo)葉進(jìn)、出水邊由于導(dǎo)葉間相互碰撞均有不同程度的變形等嚴(yán)重后果。

1997-01-14日，江西界牌水電廠1號(hào)機(jī)在機(jī)組帶100%負(fù)荷甩負(fù)荷時(shí)，突然導(dǎo)水機(jī)構(gòu)上半部的剪斷銷已全部斷裂，連桿及導(dǎo)葉拐臂雜亂無章地?cái)[動(dòng)，導(dǎo)致無法進(jìn)行正常的停機(jī)操作, 機(jī)組在緊急停機(jī)過程中共劇烈振動(dòng)了大約6 min。

2006-01-20日及3月7日，云南熊家溝電站[2]2號(hào)機(jī)組(9 MW)運(yùn)行2個(gè)月及1號(hào)機(jī)組(9 MW)運(yùn)行半年后，均出現(xiàn)剪斷銷的非正常剪斷現(xiàn)象，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)導(dǎo)葉端面間隙過小，部分導(dǎo)葉下端面間隙為0。

2006年2月，貴州烏江渡發(fā)電廠2號(hào)機(jī)(250 MW)在運(yùn)行中水導(dǎo)瓦瓦溫異常升高，機(jī)組不能持續(xù)高負(fù)荷運(yùn)行，測(cè)量機(jī)組水導(dǎo)振擺度較大；檢查2號(hào)機(jī)導(dǎo)葉立面間隙時(shí)發(fā)現(xiàn)14～15號(hào)導(dǎo)葉、15～16號(hào)導(dǎo)葉立面間隙與其他導(dǎo)葉相比偏差較大。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)14、15、16號(hào)導(dǎo)葉的剪斷銷已被剪斷，但由于導(dǎo)葉的剪斷銷信號(hào)器未安裝到位，因此“剪斷銷剪斷信號(hào)”并未發(fā)出。同年6月6日2號(hào)機(jī)運(yùn)行中有幾塊水導(dǎo)瓦溫異常升高，且都在同一側(cè)。檢查發(fā)現(xiàn)2號(hào)機(jī)9、21號(hào)導(dǎo)葉剪斷銷均已被剪斷，遂對(duì)9、21號(hào)導(dǎo)葉剪斷銷進(jìn)行更換。更換后2號(hào)機(jī)水導(dǎo)瓦溫恢復(fù)正常。自2007年至2008年2年間貴州烏江渡發(fā)電廠3臺(tái)機(jī)組共發(fā)生水輪機(jī)剪斷銷剪斷19次，其中開機(jī)剪斷9次、運(yùn)行中剪斷10次, 且無一次為導(dǎo)葉被異物卡住而剪斷[3]。

2008-10-03日，遼寧湯河電廠1號(hào)機(jī)組(3.2 MW)開機(jī)試驗(yàn)。當(dāng)投入發(fā)電機(jī)的控制回路和直流回路保護(hù)時(shí)，控制臺(tái)上出現(xiàn)了水輪機(jī)事故信號(hào)，同時(shí)剪斷銷信號(hào)報(bào)出，使得機(jī)組不能開機(jī)并網(wǎng)。

2012年6～9月，四川深溪溝水電站4臺(tái)機(jī)組(165 MW)部分水輪機(jī)導(dǎo)葉剪斷銷均呈現(xiàn)不同程度的上爬現(xiàn)象[4]，上爬高度達(dá)10 mm左右，上爬剪斷銷主要集中在調(diào)速器推拉桿與控制環(huán)連接處附近。

2014-07-12日至2014-12-20日，1、2號(hào)貴州沙阡水電站水輪發(fā)電機(jī)組(25 MW)剪斷銷在開停機(jī)過程中共剪斷14次，其中1號(hào)機(jī)剪斷6次，2號(hào)機(jī)剪斷8次。

隨著水輪機(jī)組容量的不斷提升，機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行顯得越來越重要。大型水輪機(jī)剪斷銷剪斷是水電廠較為嚴(yán)重的故障之一，其設(shè)計(jì)目的是當(dāng)導(dǎo)葉間有異物卡住時(shí)保護(hù)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)及水輪機(jī)[5]。當(dāng)剪斷銷被剪斷后，需壓力鋼管及尾水管排水后進(jìn)入水輪機(jī)內(nèi)部進(jìn)行處理，這將花費(fèi)大量的時(shí)間和人力，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，分析大型水輪發(fā)電機(jī)的剪斷銷剪斷的真實(shí)原因及事故應(yīng)急處置顯得尤為重要。

1 剪斷銷的作用

1.1 剪斷銷的作用

隨著中國水電事業(yè)的不斷發(fā)展，大型水電站已成為水電發(fā)展的趨勢(shì)[6]。而大型水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)也日趨完善，作為保護(hù)裝置的剪斷銷，其作用不言而喻。

大型水輪機(jī)的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)是水輪機(jī)的核心組成部分，包含頂蓋、底環(huán)、導(dǎo)葉、導(dǎo)葉臂、連桿、控制環(huán)和接力器等部件組成。導(dǎo)水機(jī)構(gòu)常用的安全裝置是剪斷銷。剪斷銷作為水輪機(jī)的主要保護(hù)之一，是水輪機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證措施。

目前常用的導(dǎo)葉傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要分為：連接板式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、叉頭傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和耳柄傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。為闡述剪斷銷工作原理，選取一種進(jìn)行說明。

剪斷銷保護(hù)裝置通常由剪斷銷及其信號(hào)器組成。剪斷銷的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。其中部做成薄弱的斷面。正常情況下，導(dǎo)葉在動(dòng)作過程中，剪斷銷有足夠強(qiáng)度帶動(dòng)導(dǎo)葉轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)關(guān)小(或閉)導(dǎo)葉時(shí)，若有異物卡在導(dǎo)葉之間，導(dǎo)葉軸和導(dǎo)葉臂將無法轉(zhuǎn)動(dòng)，所需操作力矩急劇增加，當(dāng)操作力增大到正常應(yīng)力的1.5倍時(shí)，剪斷銷被剪斷，被卡住的導(dǎo)葉失去控制，而其他導(dǎo)葉繼續(xù)向關(guān)閉方向運(yùn)動(dòng)，以起到避免事故擴(kuò)大的作用。剪斷銷的中心孔內(nèi)裝有信號(hào)裝置，當(dāng)剪斷銷被剪斷時(shí)，該裝置將通過監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)。

圖1 一種剪斷銷的結(jié)構(gòu)示意圖

剪斷銷的作用類似于電氣回路中“保險(xiǎn)”。如導(dǎo)葉出現(xiàn)問題無法開啟或關(guān)閉時(shí)，為避免對(duì)接力器造成進(jìn)一步的傷害，“保險(xiǎn)”剪斷銷會(huì)因受到過大剪切力被“剪斷”。同時(shí)剪斷銷剪斷后，使剪斷銷信號(hào)器的常開觸點(diǎn)閉合，發(fā)出報(bào)警信號(hào)以便運(yùn)行人員現(xiàn)場檢查并處置。

1.2 剪斷銷剪斷后的現(xiàn)象特征

水輪機(jī)剪斷銷在運(yùn)行中發(fā)生剪斷，是為了防止因?qū)~被異物卡住等原因造成導(dǎo)水機(jī)構(gòu)無法關(guān)閉而損壞，通過剪斷銷的剪斷，使故障導(dǎo)葉脫離控制，其他導(dǎo)葉仍可正常轉(zhuǎn)動(dòng)，有效保護(hù)水輪機(jī)及其導(dǎo)水機(jī)構(gòu)。剪斷銷剪斷后主要有以下特征及現(xiàn)象：

1)在發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行中，水輪機(jī)剪斷銷剪斷后，由于各活動(dòng)導(dǎo)葉之間的開度不一致，且被剪斷的導(dǎo)葉可能由于脫離導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的控制而失控，水輪機(jī)受到的水流沖擊不均衡，使得水輪機(jī)葉片受到的不平衡力、水流紊亂造成空蝕作用加?。?/p>

2)水輪機(jī)擺度、振動(dòng)及壓力脈動(dòng)嚴(yán)重超標(biāo)[7]，水輪發(fā)電機(jī)組導(dǎo)軸承及承重軸承也因此受到很大影響，造成軸承嚴(yán)重摩擦，損傷瓦面，軸承溫度可能短時(shí)間內(nèi)迅速上升，甚至燒瓦；

3)對(duì)于水頭較高的水電站或者導(dǎo)葉摩擦裝置[8]失效時(shí)，失去控制的導(dǎo)葉可能擺動(dòng)，進(jìn)而進(jìn)入水輪機(jī)的流量也會(huì)隨之發(fā)生變化，因此可能會(huì)造成機(jī)組有功波動(dòng)；

4)剪斷銷剪斷的數(shù)量越多，損害程度越大，對(duì)機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的威脅也越大。

2 剪斷銷被剪斷的原因分析

剪斷銷剪斷的原因較多，在導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的各個(gè)環(huán)節(jié)均可能導(dǎo)致剪斷銷剪斷故障，有些是誤報(bào)、拒報(bào)，有些與產(chǎn)品設(shè)計(jì)和質(zhì)量有關(guān)，有些與設(shè)備運(yùn)行工況有關(guān)，還有些與設(shè)備的安裝和維護(hù)保養(yǎng)有關(guān)。結(jié)合國內(nèi)某些大型水電站的運(yùn)維工作，研究分析了其中的原因[9-10]。

2.1 信號(hào)誤報(bào)

剪斷銷信號(hào)器用于水輪機(jī)導(dǎo)葉的剪斷銷剪斷時(shí)的發(fā)信號(hào)元件，為剪斷銷信號(hào)裝置提供信號(hào)報(bào)警，一般采用陶瓷材料、或脆型聚苯己烯材料制成，常閉型居多，一般內(nèi)阻小于0.02 Ω，環(huán)境溫度要求0～45℃、環(huán)境濕度不大于80%，裝置各部分的允許溫升不超過60K陶器瓷材料，使用時(shí)一般將每個(gè)導(dǎo)葉剪斷銷剪斷信號(hào)線送至剪斷銷信號(hào)裝置。

由于信號(hào)器安裝在水車室內(nèi)，環(huán)境潮濕，極易使信號(hào)器連接處受潮，接觸電阻變大，當(dāng)以上回路電阻大于剪斷銷信號(hào)裝置整定的上限值時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)造成誤報(bào)。剪斷銷信號(hào)線由于安裝及運(yùn)行過程中破損等原因造成接地或者絕緣降低等缺陷也會(huì)造成誤報(bào)。

根據(jù)不完全調(diào)查，由于信號(hào)誤報(bào)在剪斷銷報(bào)警故障中約占90%。因此加強(qiáng)剪斷銷信號(hào)器及信號(hào)回路維護(hù)保養(yǎng)工作是防止誤報(bào)的重要基礎(chǔ)。

2.2 剪斷銷本身質(zhì)量缺陷

由于剪斷銷在運(yùn)行過程中需要承受拐臂與導(dǎo)葉軸之間的較大傳遞力矩。機(jī)組在頻繁調(diào)整負(fù)荷或者一次調(diào)頻頻繁動(dòng)作時(shí)，會(huì)導(dǎo)致剪斷銷疲勞損傷。機(jī)組停機(jī)時(shí)，為了防止導(dǎo)葉間漏水和導(dǎo)葉誤動(dòng)，當(dāng)接力器全關(guān)導(dǎo)葉之后，還要繼續(xù)關(guān)閉一段行程，使導(dǎo)葉關(guān)閉后有2～3 mm的壓緊量，即導(dǎo)葉壓緊行程，導(dǎo)致剪斷銷一直受力。

當(dāng)剪斷銷本身質(zhì)量有缺陷或者設(shè)計(jì)強(qiáng)度不夠時(shí)，可能會(huì)由于疲勞損傷而剪斷。隨著材料科學(xué)的不斷進(jìn)步，剪斷銷裝置質(zhì)量問題已經(jīng)基本解決，但各電站在調(diào)試時(shí)應(yīng)將壓緊行程調(diào)整好。

2.3 設(shè)計(jì)安裝原因

在水輪發(fā)電機(jī)組從設(shè)計(jì)到安裝調(diào)試[11]，再到最后的投入商業(yè)運(yùn)營過程中，其安裝是重要的環(huán)節(jié)，也是容易發(fā)生先期隱患的重要時(shí)期。對(duì)于剪斷銷，安裝階段容易造成剪斷銷問題的因素主要包括：

1)導(dǎo)葉連桿安裝時(shí)傾斜度較大，造成持續(xù)受力。如果導(dǎo)葉的3個(gè)軸套與導(dǎo)葉軸頸間存在超標(biāo)的間隙，導(dǎo)葉受力后會(huì)發(fā)生傾斜，致使導(dǎo)葉大頭下端與底環(huán)的間隙變小，由此產(chǎn)生不同程度的拉傷、卡死現(xiàn)象。

2)調(diào)速器控制環(huán)安裝不水平，造成抗磨環(huán)磨損?？刂骗h(huán)的圓周運(yùn)動(dòng)由4～8 組抗磨塊進(jìn)行限位，每組分別由側(cè)面限位導(dǎo)向抗磨塊和底部支撐抗磨塊各一塊組成，抗磨塊為金屬自潤滑材料。側(cè)抗磨塊與配合滑動(dòng)副間隙超標(biāo)時(shí)，控制環(huán)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中會(huì)出現(xiàn)水平竄動(dòng)現(xiàn)象，導(dǎo)致剪斷銷受力不均，出現(xiàn)剪斷。

3)導(dǎo)葉上下端面間隙不合格及上、中、下軸套軸線調(diào)整不到位，產(chǎn)生憋勁或卡澀。頂蓋、底環(huán)同鏜導(dǎo)葉孔時(shí)同心度超差，導(dǎo)葉中軸頸和下軸頸加工時(shí)同軸度超差以及圓跳動(dòng)超差，都會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)葉中軸頸和下軸頸出現(xiàn)偏心。使得機(jī)組運(yùn)行中導(dǎo)葉受力產(chǎn)生非水平分力，導(dǎo)致剪斷銷憋勁；此外，由于偏心超差，部分導(dǎo)葉與軸套局部位置間隙有所減小，增加了導(dǎo)葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的摩擦力矩，使得剪斷銷頻繁剪斷。

4)接力器水平值超差。電站安裝時(shí)，由于安裝偏差，兩接力器后端蓋法蘭傾斜，水平超差，使得控制環(huán)大耳孔受力不水平，運(yùn)行時(shí)控制環(huán)容易產(chǎn)生跳動(dòng)。剪斷銷會(huì)在控制環(huán)動(dòng)作時(shí)由于受力不均勻、不水平而被剪斷。

5)導(dǎo)葉端面間隙調(diào)整不合格(上端間隙與下端間隙相差過大)。導(dǎo)葉的端面間隙值，無論是在廠內(nèi)預(yù)裝和工地安裝時(shí)，都是一項(xiàng)重要工作。如果端面間隙調(diào)整得好，導(dǎo)葉容易打開、關(guān)閉，并且漏水量少；反之，如果導(dǎo)葉端面間隙過小，導(dǎo)葉端面容易在與頂蓋、底環(huán)過流面處產(chǎn)生摩擦、拉傷，致使機(jī)組運(yùn)行中導(dǎo)葉出現(xiàn)卡阻和摩阻，從而加大剪斷銷所受的剪切力，導(dǎo)致剪斷銷剪斷。

6)對(duì)使用尼龍軸承套的導(dǎo)葉，在運(yùn)行中因尼龍軸套吸水膨脹與導(dǎo)葉軸頸“抱死”；水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)機(jī)械設(shè)計(jì)不合理等情況，都可能最終導(dǎo)致剪斷銷剪斷。

隨著國內(nèi)水電站運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的不斷積累以及設(shè)計(jì)水平的不斷提高，水輪機(jī)及導(dǎo)水機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平已比較成熟，安裝調(diào)試技術(shù)水平也有了很大的提高。新投運(yùn)水電站一般不再存在這種問題，但對(duì)于比較老的電站和小水電依然存在相關(guān)問題。

2.4 剪斷銷過力矩剪斷

當(dāng)電站進(jìn)水口裝設(shè)的攔污柵不滿足相關(guān)設(shè)計(jì)要求或存在破損等情況時(shí)，可能造成較大的漂浮物進(jìn)入蝸殼及導(dǎo)葉之間卡住。當(dāng)調(diào)速器需要調(diào)整導(dǎo)葉開度時(shí)就很可能造成剪短銷過力矩而剪斷。據(jù)調(diào)查這種情況出現(xiàn)的概率僅為2%，但一旦發(fā)生其后果將很嚴(yán)重。

當(dāng)水電站所在流域泥沙含量較大或者發(fā)生泥石流等地質(zhì)災(zāi)害等情況時(shí)，雖然進(jìn)水口設(shè)置有攔污柵，但大量小雜質(zhì)仍會(huì)源源不斷進(jìn)入引水隧洞，最終進(jìn)入水輪機(jī)內(nèi)，當(dāng)大量雜質(zhì)聚積在水輪機(jī)蝸殼內(nèi)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的上下端軸時(shí)，就會(huì)造成導(dǎo)葉卡澀，給機(jī)組的開停機(jī)帶來較大的安全隱患，甚至使剪斷銷剪斷。

除此之外，機(jī)組運(yùn)行工況影響、缺乏維護(hù)保養(yǎng)等都是剪斷銷剪斷的重要原因，甚至有些時(shí)候可能發(fā)生剪斷銷實(shí)際剪斷，但剪斷銷報(bào)警器信號(hào)拒報(bào)。

總體而言，導(dǎo)致導(dǎo)水機(jī)構(gòu)剪斷銷剪斷的原因有設(shè)計(jì)、制造方面的，也有安裝調(diào)試方面的。但總的說來，為防止機(jī)組導(dǎo)水機(jī)構(gòu)剪斷銷經(jīng)常剪斷，在制造、電站安裝過程中加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督，保證制造、安裝質(zhì)量是問題的關(guān)鍵。

3 剪斷銷剪斷時(shí)應(yīng)急處置分析

3.1 剪斷銷報(bào)警時(shí)無其他異常報(bào)警

當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出水輪機(jī)剪斷銷剪斷信號(hào)時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)無振動(dòng)、擺度報(bào)警，且現(xiàn)場檢查機(jī)組聲音、尾水管內(nèi)水力狀況無明顯異常，其原因應(yīng)該系信號(hào)回路或剪斷銷信號(hào)器元件損壞導(dǎo)致。

此時(shí)應(yīng)固定機(jī)組負(fù)荷(將調(diào)速器控制方式切至現(xiàn)地/手動(dòng)方式，并退出該機(jī)組一次調(diào)頻功能)，通知檢修人員逐個(gè)檢查剪斷銷信號(hào)器及信號(hào)回路，查出故障點(diǎn)并將其修復(fù)或者更換。處理完成后，若有備用機(jī)組，可申請(qǐng)調(diào)度機(jī)構(gòu)倒換機(jī)組，將機(jī)組停機(jī)后全面檢查處理。

3.2 剪斷銷報(bào)警時(shí)振動(dòng)擺度有明顯異常

若現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)機(jī)組各部振動(dòng)、擺度等指標(biāo)有所上升，但不危及機(jī)組安全運(yùn)行時(shí)，這種情況說明剪斷銷確已剪斷，且各導(dǎo)葉之間的開度不一致，但水流狀況不是很惡劣。此時(shí)應(yīng)現(xiàn)場調(diào)整導(dǎo)葉開度使各導(dǎo)葉開度一致(確?？梢匀〕霰患魯嗟募魯噤N裝置)，并使水輪機(jī)不在振動(dòng)區(qū)后保持當(dāng)前開度不變。通知檢修人員現(xiàn)場更換被剪斷的剪斷銷裝置。更換剪斷銷裝置后可適當(dāng)調(diào)整機(jī)組負(fù)荷，若調(diào)整正常，則擇機(jī)申請(qǐng)調(diào)度停機(jī)，對(duì)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)進(jìn)行全面檢查處理。若更換剪斷銷裝置后，動(dòng)作導(dǎo)葉時(shí)剪斷銷再次剪斷則應(yīng)盡快申請(qǐng)停機(jī)處理。

3.3 剪斷銷報(bào)警時(shí)振動(dòng)擺度嚴(yán)重超標(biāo)

當(dāng)現(xiàn)場檢查機(jī)組振動(dòng)和擺度嚴(yán)重超標(biāo)時(shí)需緊急事故停機(jī)，防止事故擴(kuò)大。此時(shí)由于導(dǎo)葉剪斷銷剪斷后，調(diào)速器無法控制被剪斷的導(dǎo)葉，導(dǎo)葉無法全關(guān)，因此安全穩(wěn)定的將機(jī)組停機(jī)，其過程中的操作風(fēng)險(xiǎn)和技術(shù)分析也較復(fù)雜，運(yùn)行人員在緊急停機(jī)過程中稍有不慎，很容易造成發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部件損壞甚至壓力管道變形[12]。

若電站設(shè)置進(jìn)水口快速閘門，且壓力鋼管對(duì)排水速度沒有特別要求，可采取直接快速落進(jìn)水口閘門，同時(shí)密切監(jiān)視機(jī)組有功處理，在機(jī)組出力接近零時(shí)，將機(jī)組解列。機(jī)組解列后啟動(dòng)機(jī)組空轉(zhuǎn)至停機(jī)流程，將機(jī)組停機(jī)。

若電站設(shè)置進(jìn)水口快速閘門，但壓力鋼管對(duì)排水速度有明確要求[13]。應(yīng)全關(guān)調(diào)速器接力器后，根據(jù)導(dǎo)葉間漏水情況再做處理。若在全關(guān)接力器過程中，機(jī)組有功接近零，應(yīng)立即將機(jī)組解列。解列后緩慢關(guān)閉進(jìn)水口閘門，使進(jìn)水口進(jìn)水量與導(dǎo)葉間漏水量之差剛好滿足壓力鋼管排水速率要求時(shí)停止關(guān)閉進(jìn)水口閘門，隨著壓力鋼管內(nèi)積水減少后再逐步關(guān)閉進(jìn)水口閘門，最終實(shí)現(xiàn)安全停機(jī)。若全關(guān)導(dǎo)葉后機(jī)組有功仍然大于零時(shí)，則在緩慢關(guān)閉進(jìn)水口閘門過程中擇機(jī)將機(jī)組解列，防止機(jī)組過速。此種情況絕對(duì)不能直接快速關(guān)閉進(jìn)水口閘門至全關(guān)，這樣壓力鋼管有可能出現(xiàn)拉空而導(dǎo)致混泥土塌方嚴(yán)重事故。

若電站不僅設(shè)置進(jìn)水口閘門，座環(huán)與活動(dòng)導(dǎo)葉之間還安裝有圓筒閥，且圓筒閥具備動(dòng)水關(guān)閉的功能時(shí)，可直接啟動(dòng)緊急關(guān)閉圓筒閥，并啟動(dòng)緊急停機(jī)流程，將機(jī)組停機(jī)，大大縮短事故處置時(shí)間。若圓筒閥不具備事故關(guān)閉的功能，僅作為機(jī)組停機(jī)時(shí)減少導(dǎo)葉間漏水而設(shè)置時(shí)，可參考前面所述未安裝圓筒閥的處置方法。

4 結(jié)論及建議

在大型水輪發(fā)電機(jī)組投產(chǎn)前，需要確保水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)合理，便于維護(hù)。若發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)單位溝通，更改設(shè)計(jì)。安裝階段應(yīng)確保安裝質(zhì)量，特別是控制環(huán)、拐臂、連接板、導(dǎo)葉摩擦裝置、導(dǎo)葉限位塊等必須滿足相關(guān)要求。在調(diào)試階段要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)程規(guī)范，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)必須合格。盡量避免由于設(shè)計(jì)安裝及調(diào)試原因造成剪斷銷剪斷。

確保水輪機(jī)及其輔助設(shè)備的日常檢修維護(hù)工作質(zhì)量，及時(shí)消除水輪機(jī)剪斷銷信號(hào)回路等缺陷，避免誤報(bào)。做好進(jìn)水口攔污柵定期維護(hù)及清理等工作，將剪斷銷剪斷的可能性降到最低。同時(shí)結(jié)合所在電站的引水發(fā)電系統(tǒng)的特殊性，做好在遇到多根剪斷銷剪斷突發(fā)事故處置時(shí)的運(yùn)行及操作風(fēng)險(xiǎn)分析，定期進(jìn)行事故預(yù)想和現(xiàn)場實(shí)戰(zhàn)演練[14]。當(dāng)事故發(fā)生時(shí)要做到判斷準(zhǔn)確和操作得當(dāng)，特別是對(duì)壓力鋼管排水速度或筒閥事故關(guān)閉有特殊要求者要特別注意，防止事故擴(kuò)大。

目前，國內(nèi)多數(shù)大型水電站正在推進(jìn)“無人值班、少人值守”值班模式[15]。但大多數(shù)水電站未針對(duì)剪斷銷剪斷事故而設(shè)置專門的事故停機(jī)流程。隨著自動(dòng)化元件可靠性和監(jiān)控系統(tǒng)信號(hào)處理能力的不斷提高，建議有條件的電站可以考慮當(dāng)2個(gè)及以上剪斷銷剪斷且機(jī)組振動(dòng)擺度嚴(yán)重超標(biāo)時(shí)，啟動(dòng)適合該電站引水系統(tǒng)要求的特定的緊急停機(jī)流程。這樣不僅可以防止無人值班電站事故處理不及時(shí)，還可以避免事故時(shí)運(yùn)行人員手動(dòng)參與機(jī)組停機(jī)時(shí)操作不當(dāng)而導(dǎo)致事故擴(kuò)大。