閆天永
黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司隴電分公司 731601
鹽鍋峽水電站8F機(jī)組開機(jī)加壓過程中升壓不良原因分析
閆天永
黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司隴電分公司 731601
鹽鍋峽水電站8F機(jī)組開機(jī)加壓過程中時(shí)有升壓不良現(xiàn)象,根據(jù)電站機(jī)組型式、一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)接線圖等綜合分析,對(duì)出現(xiàn)開機(jī)過程中升壓不良的原因進(jìn)行總結(jié),并針對(duì)升壓不良制定防范措施進(jìn)行治理。
機(jī)組;升壓不良;原因分析
鹽鍋峽電站機(jī)組為立軸混流式,采用兩機(jī)一變的擴(kuò)大單元接線,勵(lì)磁電流由與發(fā)電機(jī)組同軸的直流發(fā)電機(jī)供給,即采用自勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)系統(tǒng)的勵(lì)磁方式。
勵(lì)磁調(diào)節(jié)器為南瑞公司生產(chǎn)的SAVR2000型微機(jī)調(diào)節(jié)器,主要任務(wù)是維持發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓恒定和在機(jī)組并網(wǎng)時(shí)分配無(wú)功負(fù)荷給機(jī)組。SAVR2000勵(lì)磁調(diào)節(jié)器有A 套和B 套兩套主機(jī)。A、B套主機(jī)插件層為兩套完全獨(dú)立的可以互換的控制插箱,兩套之間依靠同步串行口進(jìn)行通訊,以實(shí)現(xiàn)互為跟蹤,互為備用的功能。正常工作時(shí)按A套為主方式工作,B 套通道自動(dòng)跟蹤A 套通道,A 套通故障時(shí)自動(dòng)切換至B 套,且無(wú)波動(dòng)。A 套測(cè)量電壓量引自機(jī)組2YH,B 套測(cè)量電壓量引自機(jī)組1YH。
正常運(yùn)行時(shí),磁場(chǎng)變阻器(RCB)控制把手在“空運(yùn)”位置,控制刀閘在切除位置。當(dāng)調(diào)節(jié)器發(fā)生故障退出運(yùn)行(切開IGBT 大功率管控制開關(guān)即可)時(shí),可將控制刀閘投入,利用常規(guī)把手61KK控制磁場(chǎng)變阻器調(diào)節(jié)機(jī)組電壓或無(wú)功。投入或退出磁場(chǎng)變阻器必須是機(jī)組還未并網(wǎng)狀態(tài)下進(jìn)行。在機(jī)組勵(lì)磁裝置運(yùn)行時(shí),投入61ZK(或62ZK)其中一個(gè)開關(guān),控制壓板63LP投入另一開關(guān)側(cè),62ZK(或61ZK)另一個(gè)開關(guān)不投入。即正常運(yùn)行時(shí)僅投入一個(gè)開關(guān),另一開關(guān)備用。
2011年8 月29日,8F機(jī)開機(jī)加壓操作,上位機(jī)操作8F機(jī)停機(jī)—加壓,確認(rèn)執(zhí)行后機(jī)組開起,轉(zhuǎn)速至95%時(shí),LMK(勵(lì)磁機(jī)滅磁開關(guān))合,電壓升至1.2KV后再不上升,勵(lì)磁室設(shè)備檢查未發(fā)現(xiàn)明顯異常,8F機(jī)停機(jī),會(huì)同電檢檢查,進(jìn)行勵(lì)磁調(diào)節(jié)器重新上電,勵(lì)磁調(diào)節(jié)器切換,主勵(lì)磁回路檢查,LMK、FMK檢查,重新執(zhí)行停機(jī)—加壓令,電壓升至9.01KV后自動(dòng)降
至1.7KV。電檢檢查處理后電壓又升至額定,但原因不明(8F機(jī)備用14小時(shí)),8F停機(jī)。次日,配合電檢檢查處理缺陷,8F機(jī)進(jìn)行開機(jī)加壓操作,上位機(jī)操作停機(jī)——加壓令,LMK合后電壓升至1.3KV后再不上升,反饋屏升壓無(wú)效,退出勵(lì)磁調(diào)節(jié)器,用磁場(chǎng)變阻器升壓,電壓仍升不起來,電檢檢查后發(fā)現(xiàn)61QJC繼電器誤動(dòng),更換61QJC繼電器后,投入調(diào)節(jié)器升壓正常。
根據(jù)電站機(jī)組型式、一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)接線圖等綜合分析,出現(xiàn)開機(jī)過程中升壓不良的原因可總結(jié)如下:
1)機(jī)組備用時(shí)間過長(zhǎng),定子繞組絕緣能力降低或勵(lì)磁回路絕緣能力降低,部分繞組的匝間短路,造成勵(lì)磁電流雖然很大,卻始終無(wú)法將電壓升起。
2)一次或二次系統(tǒng)的引線、端子、接頭松動(dòng),引起勵(lì)磁回路和主回路斷線。
3)LMK(勵(lì)磁機(jī)滅磁開關(guān))、FMK(發(fā)電機(jī)滅磁開關(guān))接觸不良或假合(未合),造成勵(lì)磁回路斷開,從而使電壓無(wú)法升至額定。
4)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器A、B套均故障或主用套故障,未自動(dòng)切換。
5)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器程序出錯(cuò),致使開機(jī)條件邏輯判斷不滿足,調(diào)節(jié)器未進(jìn)入控制調(diào)節(jié)程序。
6)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的輸出開關(guān)IGBT 大功率管控制開關(guān)61ZK 和62ZK 均跳閘。
7)人員誤操作或其他原因造成磁場(chǎng)變阻器在全插位置,且短接刀閘在合,而使勵(lì)磁回路的電阻過大,電流過小,從而影響開機(jī)升壓。
8)機(jī)組PLC回路存在問題,開機(jī)令(開機(jī)繼電器KJJ)未至勵(lì)磁系統(tǒng),使勵(lì)磁調(diào)節(jié)器未投入工作。
9)因設(shè)備、回路問題或監(jiān)控指令有減磁令存在。
10)強(qiáng)減繼電器異常,強(qiáng)減回路誤動(dòng),強(qiáng)減電阻加入。
針對(duì)該機(jī)出現(xiàn)的現(xiàn)象和電檢人員檢查結(jié)果表明,8F機(jī)開機(jī)升壓不良確屬?gòu)?qiáng)減回路誤動(dòng),現(xiàn)具體分析說明如下:
為防御水輪發(fā)電機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)的電壓上升過高,所設(shè)的強(qiáng)行減磁裝置(簡(jiǎn)稱強(qiáng)減)。當(dāng)發(fā)電機(jī)端電壓上升到(1.15~1.2)Ue時(shí),過電壓繼電器動(dòng)作,接著強(qiáng)減繼電器動(dòng)作,其常閉觸點(diǎn)斷開,使附加電阻串聯(lián)于勵(lì)磁回路中,而使勵(lì)磁電流大減,起到強(qiáng)減勵(lì)磁的作用,當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓下降到接近額定電壓時(shí),過電壓繼電器返回,強(qiáng)減繼電器復(fù)歸,附加電阻重新被短路,發(fā)電機(jī)又恢復(fù)正常運(yùn)行。正常開機(jī)過程中,由于發(fā)電機(jī)端電壓較低,過電壓繼電器在失磁,強(qiáng)減繼電器復(fù)歸,其常閉觸點(diǎn)閉合,而將附加電阻Rf短路,勵(lì)磁回路正常升壓,若過電壓繼電器節(jié)點(diǎn)誤動(dòng),引起強(qiáng)減繼電器勵(lì)磁(或誤動(dòng)),其常閉觸點(diǎn)斷開,就會(huì)造成強(qiáng)減動(dòng)作,勵(lì)磁回路電流減小的情況,從而升壓不良的現(xiàn)象,造成并機(jī)失敗。
1)此次開機(jī)過程中機(jī)組“升壓不良”屬?gòu)?qiáng)減繼電器異常,強(qiáng)減回路誤動(dòng)導(dǎo)致了升壓不良,但中控室無(wú)任何聲光報(bào)警,無(wú)信號(hào)光子牌,上位機(jī)也未出現(xiàn)動(dòng)作信息,為故障查找?guī)砹瞬槐恪倩芈吩O(shè)計(jì)缺陷,可增加由強(qiáng)減繼電器接點(diǎn)點(diǎn)亮的光子牌,便于運(yùn)行人員查找故障和采取措施。
2)從強(qiáng)減回路設(shè)計(jì)來看,只有一個(gè)繼電器和接點(diǎn),為減少誤動(dòng)的幾率,可考慮采取與強(qiáng)勵(lì)相同的接線,在1YH處多接一個(gè)過電壓繼電器,并在直流回路中,用串聯(lián)接點(diǎn)的方法實(shí)現(xiàn)強(qiáng)減。但這樣會(huì)增加其拒動(dòng)的可能性,需綜合考慮。
3)若需開機(jī)并網(wǎng)而又沒有備用機(jī)組時(shí),可立即切除分閘閉鎖壓板,切開投運(yùn)大功率管控制開關(guān)61ZK 或62ZK,檢查備用開關(guān)在“分“;檢查磁場(chǎng)變阻器在“空運(yùn)”位置,投入控制刀閘,用常規(guī)把手調(diào)壓正常后并機(jī),確保系統(tǒng)負(fù)荷,無(wú)功盡量少帶,并加強(qiáng)監(jiān)視RCB運(yùn)行情況。若有備用機(jī)組先開啟備用機(jī)組并網(wǎng),確保系統(tǒng)負(fù)荷,同時(shí)立即通知發(fā)電公司、電檢人員處理檢查。
4)開機(jī)并網(wǎng)過程中出現(xiàn)此現(xiàn)象時(shí)應(yīng)立即到勵(lì)磁室檢查強(qiáng)減繼電器是否在勵(lì)磁,若勵(lì)磁則立即斷開強(qiáng)減控制壓板,復(fù)歸接觸器,調(diào)整電壓正常后將機(jī)組并網(wǎng)。并通知檢修人員處理,正常后投入壓板及繼電器。
5)加強(qiáng)對(duì)備用機(jī)組的管理,按規(guī)定備用時(shí)間定期加壓,防止過期而使機(jī)組絕緣能力降低。
6)加強(qiáng)設(shè)備巡回,檢查勵(lì)磁調(diào)節(jié)器運(yùn)行狀態(tài),信號(hào)指示、開關(guān)位置、切換壓板等,磁場(chǎng)變阻器應(yīng)在空運(yùn)位置,短接刀閘在分,各設(shè)備的狀態(tài)應(yīng)與實(shí)際相符,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)匯報(bào),聯(lián)系處理。
7)檢查勵(lì)磁回路及監(jiān)控回路,盡量減少因回路問題造成的故障。
[1]吳國(guó)興.電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置(第二版).中國(guó)電力出版社,1994年6月第二版
[2]羅慰擎.電機(jī)學(xué).水利電力出版社,1986年6月第一版
[3]宮全德.SAVR-2000型發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理及應(yīng)用.企業(yè)科技與發(fā)展, 2008年02期
[4]電力自動(dòng)化研究院.SAVR-2000發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器使用說明書.南瑞電氣控制公司
10.3969/j.issn.1001-8972.2012.15.046