锦西电厂磁翻板液位计油位报警存在的问题及相应建议

作者：朱力 何旺 胡保修  李科（锦屏水力发电厂），转载本文请注明本文作者版权

摘要：锦西电厂上导、下导、推力、水导油槽油位测量有两种模式，一种为液位变送器，将测得的油位模拟量信号上送至监控系统；另一种是磁翻板液位计，在现地可通过磁翻板的变化直观地观察油位，在磁翻板液位计上还装有四个磁开关，分别为油位过低、低、高、过高报警接点，当油位到达磁开关附近时，磁开关动作，监控系统接收开关量报警信号。

        水轮发电机是水力发电站的主要设备，油系统是水轮发电机组的重要组成部分，锦西电厂透平油供油对象有发电机推力轴承、上导轴承、下导轴承、水导轴承等，机组运行时起到润滑、冷却作用，锦西电厂通过液位变送器测出的模拟量及磁性开关测出的开关量来对油位进行监视，油位过低或者出现进水导致油位过高时，将导致机组发生严重的烧瓦事故，因此对油位监视致关重要，必须设置合理的油位报警值供运行人员监盘，以便及时发现报警做好相应的应对措施。

1  电站简介
        锦西电厂水电站位于四川省凉山彝族自治州盐源县和木里县境内，是雅砻江干流下游河段（卡拉至江口河段）的控制性水库梯级电站，下距河口约 358 公里。电站主要任务是发电。电站总装机容量 360 万千瓦（6 台×60 万千瓦），多年平均年发电量 166.2 亿千瓦时，首台机组计划于 2012年 8 月投产发电。水库正常蓄水位 1880 米，死水位 1800 米，总库容 77.6 亿立方米，调节库容 49.1 亿立方米，属年调节水库。枢纽建筑由挡水、泄水及消能、引发电等永久建筑物组成，其中混凝土双曲拱坝坝高 305 米，为世界第一高双曲拱坝，坝顶高程 1885m，建基面高程 1580m。

2  存在的问题
        （1）锦西电厂目前各油槽油位的过低、低、高、过高的动态油位报警值没有定值，设计只给出了在油槽注油时的油位范围定值，即静态的油位值。目前无法对机组运行时的油位进行实时报警，监控上只能显示实时的油位值。静态油位定值，以上导为例，如下：

        正常油位：距油箱底部 485mm（高程 1645.295m）低油位报警值 -20mm （高程 1645.275m），低油位停机值 -30mm （高程 1645.265m）。
        高油位报警值 +20mm （高程 1645.315），过高油位报警值 +30mm （高程 1645.325）。

        （2）现场磁开关的安装位置是根据静态油位的定值进行安装，当机组运行油位波动时，油位的实际值会超出静态的油位定值，导致油位磁开关频繁报警。
        （3）油位传感器的模拟量油位信号，在监控上未设置动态的油位报警值，不能准确的对油位的状态进行报警。

3  机组各部轴承油位定值数据分析
        从监控系统取出的数据有#1-#6 机组的水导、上导、推力、下导各部轴承油位数据，分别有机组检修后未开机的油位、机组运行时的油位、机组运行后停机的油位三种机组状态下的数据，计算分析如下：
        （1）机组检修后的静态油位
        表 1 机组检修后的静态油位（以下油位单位均为：mm）

                               
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        用每部轴承的油位最大值减去最小值，得出结果如表 2。

                               
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        小结：在机组各部轴承注入油后油位有一些波动，主要原因是油箱内部的静态自平衡，还有传感器的测量数值波动影响，故存在一定范围的数据波动。6 台机的各部轴承油位波动范围没有相同的规律。

        （2）机组运行时的动态油位

        表 3 机组运行时的动态油位

                               
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        用每部轴承油位最大值减去最小值，得出结果如表 4。

                               
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        小结：在机组运行时油位有波动是正常的现象，受各台机组的具体运行情况不同，加上还有传感器的测量数值波动影响，6 台机的各部轴承油位波动范围没有相同的规律。
        （3）机组停机后的静态油位
        表 5 机组停机后的静态油位

                               
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         用每部轴承的油位最大值减去最小值，得出结果如表 6。
        表 6 机组停机后油位的波动值

                               
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        小结：在机组停机后各部轴油箱油位有波动，主要原因是油箱内部的静态自平衡，还有传感器的测量数值波动影响，故存在一定范围的数据波动。6 台机的各部轴承油位波动范围没有相同的规律。

4  数据分析结果及处理建议
        （1）从以上计算分析，数据没有明显的规律，主要的原因是每台机的轴承油位传感器安装位置、传感器本身的测量误差、油槽内部油流大小扰动等因素，影响各部轴承的油位数值，从而没有很接近的数值变化规律，建议对油槽油位传感器的零位进行校核，对精度不够的传感器进行更换。
        （2）依据成都勘测设计院给的定值要求，建议每台机设置不同的报警值。设置原则：在上导、下导、推力各部油槽油位，结合机组运行时的油位最大值上设置高油位报警值+20mm、过高油位报警值 +30mm；最低油位值上低油位报警值 -20mm、低油位停机值 -30mm；水导油槽油位：高油位报警值 +45mm、过高油位报警值 +90mm；最低油位值上低油位报警值 -130mm、低油位停机值 -155mm；躲过报警值。在此基础上，真实的油位只会下降，设置值对油位的运行是安全的。分析确定的#1-#6 机组各油槽油位的动态油位报警值，即机组运行时油槽油位的过低、低、高、过高报警定值如下，可以选择表 9 的数据 6 台机分别进行定值，同时也提供定值表 10 进行 6 台机统一进行定值。

表7大图：

                               
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        （3）在机组检修时，在油槽现地的磁翻板液位计上，粘贴油位报警定值线，静态油位区间，动态油位报警定值，并对油位传感器的安装位置进行优化统一。
        （4）监控专业根据磁翻板液位计上油槽油位的动态报警值，重新对油位磁开关的安装位置进行调整。
        （5）在监控上对油位信号（模拟量）设置过低、低、高、过高报警值，由模拟量信号进行报警。
        （6）在机组 LCU 程序中，对实时采集的油位值进行特殊滤波处理。由于在机组运行时由于存在瞬时的大波动会导致监控上误报警，对油位的值进行单独滤波。

5结语
        油系统是保证机组安全稳定运行的重要保障，上述分析了锦西电厂使用磁翻板液位计进行油位报警存在的问题，并制定出相应的处理建议，可以在检修时期选择最优方法来解决问题，使油槽油位能正常报警、监视。

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