發(fā)電機(jī)電氣量波動原因探析

李顯豐　孫明

2.吉林電力股份有限公司 吉林熱電檢修安裝工程有限公司,長春 130000）

摘要：SP熱電公司4號發(fā)電機(jī)4月24日14時40分，4號發(fā)電機(jī)DCS顯示有功功率、無功功率、定子電流、主變高壓側(cè)電流異常波動，系統(tǒng)電壓和機(jī)端電壓維持恒定，220kV系統(tǒng)故障錄波器、發(fā)變組故障錄波器均未啟動，勵磁調(diào)節(jié)器沒有動作記錄。波動發(fā)生后，立即組織專業(yè)人員對此異?，F(xiàn)象進(jìn)行檢查、分析，得出結(jié)論、制定整改措施并實(shí)施。

關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī)；電氣量波動；檢查；分析

1設(shè)備簡介：

SP熱電公司4號發(fā)電機(jī)、TATV變比參數(shù)如表1，表2所示。

2事件經(jīng)過

4月24日14時40分，發(fā)電機(jī)有功功率瞬間從167.3MW降到137.8MW，然后升到167MW；無功功率瞬間從26.5MVar降至-4.8MVar，然后升到42MVar，最后緩慢變到26MVar；發(fā)電機(jī)A相定子電流從4970A瞬間升到5335A，然后降到4970A；發(fā)電機(jī)B相定子電流從5116A瞬間升到5483A，然后降到5116A；發(fā)電機(jī)C相定子電流無變化。發(fā)電機(jī)機(jī)端三相電壓和系統(tǒng)側(cè)電壓均未發(fā)生變化。

主變220kV側(cè)A相電流無變化，B相電流從397A升到451A，再降到397A；C相電流從405A升到423A，再降到403A。

汽機(jī)、鍋爐參數(shù)未見變化。DEH畫面中三個發(fā)電機(jī)有功功率曲線未變化。

3回路檢查

波動異常發(fā)生過,立即組織技術(shù)人員對相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行檢查。

（1）檢查4號發(fā)變組及220KV系統(tǒng)一次系統(tǒng)回路，未見異常。

（2）檢查二次電流回路,包括端子箱,變送器屏,故障錄波器屏,保護(hù)屏相關(guān)電流端子進(jìn)行檢查,端子接線牢固可靠，沒有松動接觸不良好現(xiàn)象。

（3）檢查變送器元件（外觀檢查）未見異常。

（4）檢查DCS采集卡件（外觀檢查）未見異常。

4原因分析

（1）故障錄波器及保護(hù)裝置未啟作分析。負(fù)荷異常波動期間發(fā)變組故障錄波器和220kV系統(tǒng)故障錄波器均正常運(yùn)行，兩錄波器均未啟動。保護(hù)裝置未啟動。而障錄波器和保護(hù)裝置與變送器取自不同的電流互感器二次繞組，因此排除一次系統(tǒng)故障及電流互感器保護(hù)用二次繞組異常。

（2）電流與功率變化趨勢分析。波動時DCS顯示，發(fā)電機(jī)A、B兩相定子電流增量為365、367A，定子電壓未變化，因功率因素不確定，故推出發(fā)電機(jī)視在功率增量約為△S＝2/3 ×√3× 366 × 20/1000 =8.45MVA,即按電流推算有功功率及無功功率的增加應(yīng)在0~8.45MVA的范圍內(nèi)。而DCS中有功功率減少29.5MW,無功功率減少31.3Mvar。即發(fā)電機(jī)電流變化趨勢與功率變化趨勢相反，相互之間沒有一致性，如一次系統(tǒng)發(fā)生故障或二次電流回路故障，應(yīng)同時增加或減少。即不是因電流變化而引起功率變化，二者之前關(guān)系不確定。

（3）DCS顯示與DEH顯示功率的分析。DCS一個有功功率信號對應(yīng)的功率變送器和DEH三個有功功率信號對應(yīng)的三個功率變送器中的電壓電流a量來源于同一個電流互感器二次線圈和電壓互感器二次線圈。在DCS中功率發(fā)生波動的過程中，DEH有功功率沒有變化。說明功率波動不是由于二次電流波動引起的，DEH三塊功率變送器未波動可以排除二次電流回路發(fā)生異常。

（4）電壓未波動分析。在發(fā)電機(jī)電流與220KV電流及功率發(fā)生波動的過程中,發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓及220KV電壓均未發(fā)生波動,可以分析為系統(tǒng)未發(fā)生波動,僅是二次測量回路異常。

（5）在發(fā)電機(jī)電流和功率發(fā)生波動的過程中，汽輪機(jī)、鍋爐各項參數(shù)未變化，說明有功的波動為假相。

（6）因發(fā)電機(jī)電流為A、B相增加，而220KV側(cè)電流為B、C相電流增加，因增加電流幅度較負(fù)荷電流相比過小，僅為負(fù)荷電流的7%左右，難以用相量圖分析故障相別，此處不加推論。

5結(jié)論

通過以上分析，4號發(fā)電機(jī)電氣量的波動不是發(fā)生在一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)，推論異常發(fā)生在變送器輸出至DCS采集部分。而查電纜清冊，變送器屏到DCS屏電纜為以下幾條：

10MKA01－243A 包括發(fā)電機(jī)電流（三相）、主變220KV電流（三相）；

10MKA01－243C 包括發(fā)電機(jī)有功、無功，主變220KV側(cè)有功、無功；

10MKA01－243B 包括發(fā)電機(jī)電壓（三相），主變220KV側(cè)電壓。

通過對以上3條電纜傳送量的分析，推論，243A、243C電纜中信號量受到干擾可致其不規(guī)率瞬間波動。

6措施及建議

（1）因故障現(xiàn)場難以重建，機(jī)組處于運(yùn)行狀態(tài)，建議在機(jī)組停機(jī)后對10MKA01－243A、10MKA01－243C電纜的屏蔽層及接地情況進(jìn)行檢查和處理，以提高其抵抗外部干擾的性能。

（2）對4號機(jī)電壓、電流回路加裝臨時錄波儀，以便于捕捉故障，進(jìn)一步排除一、二次電流回路異常的可能。

參與文獻(xiàn)：

[1]王保倉.電力二次系統(tǒng)接地及抗干擾方法研究[D].南京:東南大學(xué),2006.

[2]電力工業(yè)部電力規(guī)劃設(shè)計總院編.電力系統(tǒng)設(shè)計手冊[S].中國電力出版社,1998.endprint