一起因整流電源紋波引起機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)A通道PT故障的分析和處理

摘 要：本文就某電廠機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中由于整流電源運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，整流不完全，產(chǎn)生紋波而引起機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)通道PT故障的分析和處理，希望通過(guò)對(duì)此故障的分析和處理可為兄弟單位提供借鑒。

一、概述

該電廠屬于低水頭貫流式電廠，單機(jī)容量為18MW，勵(lì)磁系統(tǒng)為廣州擎天生產(chǎn)的EXC9000 型全數(shù)字式靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)，投產(chǎn)至今設(shè)備已運(yùn)行11年，元器件老化問(wèn)題逐步開(kāi)始顯現(xiàn)。2017年12月份，2號(hào)機(jī)組在運(yùn)行狀態(tài)下連續(xù)四次出現(xiàn)機(jī)組勵(lì)磁調(diào)節(jié)器A通道PT故障自動(dòng)切至B通道運(yùn)行。為徹底查清問(wèn)題原因并消除設(shè)備安全隱患，電廠對(duì)2號(hào)機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)檢查與處理，具體情況如下：

二、勵(lì)磁系統(tǒng)情況介紹

（一）勵(lì)磁調(diào)節(jié)器通道配置

EXC9000勵(lì)磁調(diào)節(jié)器為雙微機(jī)三通道調(diào)節(jié)器，其中 A、B通道為微機(jī)通道， C通道為模擬通道。其中A通道為主通道，測(cè)量信號(hào)通過(guò)勵(lì)磁PT和電流互感器 BA1取得；B通道為第一備用通道，測(cè)量信號(hào)通過(guò)機(jī)端PT和電流互感器 BA2取得；從勵(lì)磁變副邊采集的三相同步電壓信號(hào)供三個(gè)通道公用，從勵(lì)磁變副邊電流互感器取得的勵(lì)磁電流信號(hào)也供三個(gè)通道公用。

三通道以主從方式工作，正常方式為A通道運(yùn)行、B通道備用，B通道及C通道自動(dòng)跟蹤A通道。可選擇B通道或C通道作為備用通道，B通道為首選備用通道。當(dāng) A通道出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)切換到B通道運(yùn)行。C通道總是自動(dòng)跟蹤當(dāng)前運(yùn)行通道；同樣，當(dāng)B通道投入運(yùn)行后出現(xiàn)故障，自動(dòng)切換到C通道運(yùn)行。

（二）模擬量總線板

主要功能

（1）對(duì)各PT、CT等交流采樣電氣量實(shí)現(xiàn)電氣隔離；

（2）對(duì)模擬量進(jìn)行信號(hào)調(diào)理；

（3）與DSP板連接，將上述隔離后電氣量送入DSP板；

（4）過(guò)勵(lì)保護(hù)信號(hào)測(cè)量及整定（晶體管輸出）；

（5）10%Ug 電壓信號(hào)測(cè)量（晶體管輸出）；

（6）C 通道的調(diào)節(jié)控制及脈沖輸出；

（7）與開(kāi)關(guān)量總線板連接。

三、事件經(jīng)過(guò)、原因分析及處理過(guò)程

（一）2017年12月29日11時(shí)08分，2號(hào)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，上位機(jī)發(fā)“2號(hào)機(jī)組勵(lì)磁PT故障動(dòng)作”告警2秒鐘后復(fù)歸?，F(xiàn)場(chǎng)查看2號(hào)機(jī)組發(fā)電正常，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器切至B通道運(yùn)行，測(cè)量勵(lì)磁PT電壓及測(cè)量PT電壓正常，手動(dòng)將調(diào)節(jié)器切至A通道運(yùn)行正常。

原因分析：回路端子接線松動(dòng)、觸點(diǎn)接觸不良等引起。

處置措施：對(duì)調(diào)節(jié)器CPU內(nèi)部PT故障判斷邏輯進(jìn)行分析：

PT故障判斷條件如下：Average = Ug/1.2；

（（Ug> 10%） && （ （Ua 20%） ）

其中：Average=0.83Ug Ug 機(jī)端電壓 Ua機(jī)端A相電壓 Ub 機(jī)端B相電壓 Uc 機(jī)端C相電壓 Utb 同步電壓 Il 勵(lì)磁電流

其含義為：（1）通道同步系數(shù)為0時(shí)，機(jī)端電壓Ug>10%Un，某相電壓值低于低于三相平均值的83%；

（2）通道同步系數(shù)不為0時(shí)，通道同步電壓>20%額定值且同步電壓>1PT機(jī)端電壓測(cè)量值+10%Un；

以上判斷條件連續(xù)存在3個(gè)定時(shí)調(diào)節(jié)周期時(shí)，就發(fā)出PT故障，并切換到手動(dòng)運(yùn)行方式；同時(shí)調(diào)節(jié)器監(jiān)視單元會(huì)切換勵(lì)磁系統(tǒng)到備用通道運(yùn)行。

結(jié)合PT故障判斷條件，重點(diǎn)對(duì)勵(lì)磁PT回路及同步電壓回路進(jìn)行檢查：（1）現(xiàn)地勵(lì)磁PT至勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜相關(guān)一次、二次回路檢查、端子緊固，相關(guān)回路絕緣搖測(cè)，未發(fā)現(xiàn)明顯問(wèn)題；（2）勵(lì)磁PT二次側(cè)電壓回路熔斷器更換為相同容量的單級(jí)空氣開(kāi)關(guān)；（3）勵(lì)磁系統(tǒng)同步電壓回路檢查無(wú)異常，熔斷器觸點(diǎn)打磨。

（二）2017年12月31日16時(shí)38分，2號(hào)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，上位機(jī)發(fā)“2號(hào)機(jī)組勵(lì)磁PT故障動(dòng)作”告警2秒鐘后復(fù)歸?，F(xiàn)場(chǎng)查看2號(hào)機(jī)組發(fā)電正常，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器切至B通道運(yùn)行，手動(dòng)將調(diào)節(jié)器切至A通道運(yùn)行正常。

原因分析：勵(lì)磁A通道確實(shí)存在“軟故障”問(wèn)題，工控機(jī)DSP板、排線、模擬量總線板、勵(lì)磁PT，因故障瞬時(shí)復(fù)歸無(wú)法準(zhǔn)確定位，需要用排除法一一排除；

處置措施：1、將工控機(jī)DSP板及模擬量總線板進(jìn)行檢查，未見(jiàn)脫焊等故障點(diǎn)；2、用萬(wàn)用表對(duì)模擬量板A、B通道兩路24V直流電源測(cè)量，電壓測(cè)量正常；

3、將模擬量總線板至A、B通道工控機(jī)的排線W08、W09在JA、JB處進(jìn)行對(duì)調(diào)，逐步確認(rèn)故障點(diǎn)位置。

（三）2018年1月3日13時(shí)31分，2號(hào)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，上位機(jī)發(fā)“2號(hào)機(jī)組出口PT故障動(dòng)作”告警2秒鐘后復(fù)歸?，F(xiàn)場(chǎng)查看2號(hào)機(jī)組發(fā)電正常，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器A通道運(yùn)行正常，備用通道由B切至C。

原因分析：將模擬量總線板排線W08、W09對(duì)調(diào)后，故障通道由A切至B，據(jù)此可證DSP板及排線正常，故障點(diǎn)鎖定在模擬量總線板或勵(lì)磁PT屏柜。

處置措施：1、將排線W08、09恢復(fù)原來(lái)接線；勵(lì)磁PT、測(cè)量PT電壓回路在端子排上進(jìn)行對(duì)調(diào)，以驗(yàn)證具體為模擬量總線板或勵(lì)磁PT故障。

四、此次故障處理過(guò)程中暴露出的問(wèn)題

（一）當(dāng)設(shè)備存在缺陷時(shí)，特別是瞬時(shí)復(fù)歸的缺陷，專(zhuān)業(yè)人員重視程度不夠，認(rèn)為這只是偶然現(xiàn)象，研究不夠深入，沒(méi)有一追到底的決心，不能查出硬功夫件的真正問(wèn)題原因；

（二）專(zhuān)業(yè)人員知識(shí)水平水待提高，對(duì)設(shè)備熟悉程度不夠，在處理缺陷過(guò)程中走了很多彎路；

（三）我廠設(shè)備自動(dòng)化元器件運(yùn)行達(dá)10多年，大部份超周期使用，需要加快更換步伐；

（四）加強(qiáng)備品的維護(hù)與保養(yǎng)，倉(cāng)庫(kù)許多備品已存放十來(lái)年，是否能滿足使用需求無(wú)法保證，需定期維護(hù)、保養(yǎng)、檢驗(yàn)，檢驗(yàn)不合格的備品需報(bào)廢，重新采購(gòu)備品；

（五）需要加強(qiáng)工作過(guò)程控制，作業(yè)過(guò)程中的原始記錄數(shù)據(jù)、痕跡需保存，作業(yè)過(guò)程中進(jìn)行拍照，工作完成后及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，做好宣傳工作。

五、其它機(jī)組的檢查情況與防范措施

（一）檢查1、3、4號(hào)機(jī)組機(jī)端電壓采集回路（由勵(lì)磁PT、測(cè)量PT二次端子至勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜）：回路接線檢查、端子進(jìn)行緊固；

（二）用調(diào)試軟件聯(lián)機(jī)檢查1、3、4號(hào)機(jī)組勵(lì)磁PT電壓、測(cè)量PT電壓未發(fā)現(xiàn)電壓跳變現(xiàn)象；

（三）用示波器對(duì)機(jī)組所有整流電源模塊進(jìn)行紋波測(cè)量；

（四）全廠所有電源模塊運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)達(dá)10來(lái)年，已超時(shí)使用，需要全部進(jìn)行更換；

參考文獻(xiàn)：

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[3]燈泡貫流式機(jī)組運(yùn)行與檢修 劉國(guó)選 中國(guó)水利水電出版社 2006.6

作者簡(jiǎn)介：

楊茂盛（1988.10-），男，湖南省益陽(yáng)，漢族，職稱(chēng)：助理工程師，學(xué)歷：本科。研究方向：繼電保護(hù)。