某抽水蓄能機(jī)組勵磁低勵限制器動作分析處理

郭中元 狄洪偉 楊斌 梁慶春 陳鶴虎 張智皓 華東宜興抽水蓄能有限公司

一、故障現(xiàn)象

2019年02月25日23：52，根據(jù)調(diào)度指令下發(fā)負(fù)荷曲線計(jì)劃電站成組抽水調(diào)相啟動1號機(jī)組，在同期并網(wǎng)后，勵磁低勵限制器動作30S后復(fù)歸機(jī)組運(yùn)行正常。監(jiān)控報(bào)警信息如下：

23：52：07，1號機(jī)勵磁低勵限制器動作

23：52：07，1號機(jī)勵磁限制器動作

23：52：00，中控室值班人員發(fā)現(xiàn)報(bào)警，觀察機(jī)組機(jī)端電壓15.06KV，無功下降至-56MVA，30S后報(bào)警復(fù)歸，機(jī)端電壓正常，無功返回至0MAV附近運(yùn)行正常，機(jī)組運(yùn)行正常，記錄報(bào)警內(nèi)容、故障現(xiàn)象，具體原因待查，并且密切關(guān)注機(jī)組運(yùn)行。

并網(wǎng)時正常勵磁會將機(jī)端電壓調(diào)節(jié)至額定機(jī)端電壓15.75KV，同期裝置會根據(jù)電網(wǎng)側(cè)電壓通過向勵磁發(fā)送增減磁令來調(diào)節(jié)機(jī)端電壓，如果機(jī)組正常同期并網(wǎng)則機(jī)組無功將會很小，但此次故障機(jī)端電壓被調(diào)節(jié)至15.06KV無功下降至-56MVA，進(jìn)相深度較深，且通過觀察往期趨勢發(fā)現(xiàn)進(jìn)相現(xiàn)象有嚴(yán)重的趨勢，故推斷是同期裝置及其回路出現(xiàn)問題可能性較大。

二、排故過程

此次故障發(fā)生后，之后接連幾次開機(jī)均出現(xiàn)同期并網(wǎng)電壓低進(jìn)相并網(wǎng)，PQ限制器（低勵限制器）動作的現(xiàn)象。因主變暫無停役計(jì)劃，故檢修人員采取了臨時措施，并在主變停役后進(jìn)行了處理。

臨時措施：1.同期回路的5個負(fù)荷解除相差表、壓差表，只留同期裝置、頻差表、同期閉鎖繼電器。2.同期并網(wǎng)最小電壓Umin=94%。3.加強(qiáng)開機(jī)前對網(wǎng)端電壓的巡視。并對運(yùn)行交代記錄同期并網(wǎng)后數(shù)據(jù)趨勢。

1號機(jī)組在同期并網(wǎng)后連續(xù)出現(xiàn)低勵限制器動作，是由于同期并網(wǎng)機(jī)端電壓低于網(wǎng)端電壓造成。此原因是在同期裝置投入時拉低TV二次側(cè)電壓所致。經(jīng)檢查解除負(fù)荷會使TV壓降減小，減小同期裝置測量的誤差，使得同期并網(wǎng)時低勵限制器不會動作。修改同期并網(wǎng)最小電壓Umin是為了避免非同期并網(wǎng)。

主變停役后的處理：主變低壓側(cè)TV星型繞阻引出線TB2 2端子接觸電阻為97Ω，經(jīng)處理后接觸電阻降為0.1Ω。

同期采集電壓正常，無壓降，機(jī)組啟動后正常并網(wǎng)缺陷消除。

三、原因分析

（一）勵磁調(diào)節(jié)器問題導(dǎo)致并網(wǎng)電壓低

由于勵磁在95%時勵磁切換至AVR調(diào)節(jié)（自動電壓調(diào)節(jié)）并根據(jù)網(wǎng)端電壓設(shè)定預(yù)設(shè)值調(diào)整機(jī)端電壓，此時機(jī)端電壓并無異常，且通過故障錄波查看在同期裝置未投入前電壓幅值無異常變化。故排除勵磁調(diào)節(jié)器問題導(dǎo)致并網(wǎng)電壓低。

（二）同期支路問題導(dǎo)致同期電壓偏低

同期裝置本體采樣異常，導(dǎo)致測量網(wǎng)端電壓低。使用繼保儀器對同期裝置進(jìn)行采樣試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)同期裝置采樣精度正常無偏差，故排除同期裝置本體采樣異常。

同期回路網(wǎng)端電壓通過繼電器輔助觸點(diǎn)接入同期回路，輔助觸點(diǎn)接觸電阻升高會造成分壓導(dǎo)致同期裝置實(shí)測網(wǎng)端電壓下降。同期投入時，繼電器94GESL-D-1會勵磁，該繼電器224/225和226/227節(jié)點(diǎn)會導(dǎo)通分別將主變低壓側(cè)AB相電壓引入同期回路。從兩個方面排除該可能性，第一點(diǎn)拆下94GESL-D-1繼電器對它進(jìn)行校驗(yàn)發(fā)現(xiàn)224/225和226/227接觸電阻為0.3Ω為正常值，且該繼電器其他特性均正常。第二點(diǎn)通過故障錄波圖可以看出在同期啟動時同期回路投入此時故障錄波回路的主變低壓側(cè)B相電壓也存在壓降，如果是同期回路內(nèi)有接觸電阻升高的情況只會影響同期回路的支路，不會影響其他支路裝置的采樣，故同期回路的接觸電阻升高情況排除。

（三）主變低壓側(cè)TV本體問題

主變低壓側(cè)TV本體變比異常，導(dǎo)致并網(wǎng)時機(jī)端電壓跟蹤網(wǎng)端電壓，同期發(fā)減磁令拉低機(jī)端電壓導(dǎo)致進(jìn)相-56MVA并網(wǎng)。我廠主變低壓側(cè)TV只有一組由一個二次繞阻與一個剩余繞組組成，其中二次繞組所帶負(fù)荷從上級至下級分別為主變保護(hù)A組、主變保護(hù)B組、發(fā)變組故障錄波器、勵磁回路、同期回路。剩余繞組負(fù)荷分別為主變A組保護(hù)、主變B組保護(hù)、發(fā)變組故障錄波器。由于只有B相有異常且剩余繞組未感應(yīng)到不平衡電壓且在主變停役后，將TV本體B相拉出，做了TV精度校驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果正常。故排除主變低壓側(cè)TV本體變比異常。

（四）主變低壓側(cè)TV星型繞阻二次回路問題

將TV本體甩開，在TV二次繞組引出端子上加上三相電壓，并在主變低壓側(cè)TV小空開上側(cè)測量空開上側(cè)電壓，發(fā)現(xiàn)電壓無明顯偏移，將同期拆下的兩塊測量表計(jì)（作為大負(fù)載使用）接入空開上側(cè)A/B相，B/C相，A/C相，發(fā)現(xiàn)接入A/B和B/C相時電壓未97V，接入A/C相時電壓為100V，故分析問題出在TV二次引出端子至主變低壓側(cè)TV小空開B相線阻升高，導(dǎo)致帶了稍大負(fù)荷后，造成分壓現(xiàn)象，導(dǎo)致產(chǎn)生測量壓降。經(jīng)測量B相相線從TV二次引出端子至主變低壓側(cè)TV小空開線阻為97Ω，而A相和C相和N線均為0.1Ω。故開始檢查B相相線從TV二次引出端子至主變低壓側(cè)TV小空開此段連接。經(jīng)檢查為TB 2端子422接線處發(fā)生接觸電阻升高。經(jīng)過處理，B相相線從TV二次引出端子至主變低壓側(cè)TV小空開B相上側(cè)線纜電阻為0.1Ω。

四、結(jié)論

綜上所述主故障發(fā)生的原因?yàn)樽兊蛪簜?cè)TV星型繞阻二次回路內(nèi)阻增大問題，導(dǎo)致同期測量電壓下降，所以導(dǎo)致同期發(fā)送減磁令給勵磁以至于機(jī)端電壓下降同期并網(wǎng)后瞬時進(jìn)相運(yùn)行，同期裝置切除后機(jī)端電壓和機(jī)組無功恢復(fù)正常。