發(fā)電機(jī)機(jī)端PT高壓側(cè)熔斷器“慢熔”現(xiàn)象的判斷與對(duì)策

崔志堅(jiān) 趙 躍 張 亮 宋 明 胡琪龍

發(fā)電機(jī)機(jī)端PT高壓側(cè)熔斷器“慢熔”現(xiàn)象的判斷與對(duì)策

崔志堅(jiān) 趙 躍 張 亮 宋 明 胡琪龍

（國(guó)家能源集團(tuán)安徽安慶皖江發(fā)電有限責(zé)任公司，安徽 安慶 246008）

本文從某廠發(fā)生的發(fā)電機(jī)機(jī)端PT高壓側(cè)熔斷器“慢熔”現(xiàn)象入手，詳細(xì)分析了產(chǎn)生“慢熔”現(xiàn)象的原因以及“慢熔”對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)保護(hù)和測(cè)量系統(tǒng)的影響，提出了高壓側(cè)熔斷器“慢熔”現(xiàn)象的判斷方法，并給出解決機(jī)端PT高壓熔斷器“慢熔”的三種方法。

高壓熔斷器；慢熔；電暈腐蝕；自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器；發(fā)電機(jī)保護(hù)；測(cè)量系統(tǒng)

0 引言

2018年1月11日，某電廠兩臺(tái)1 000MW機(jī)組正常運(yùn)行中，兩臺(tái)機(jī)組有功負(fù)荷均為870MW，無(wú)功為249Mvar，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器運(yùn)行在1通道自動(dòng)模式。上午10:00，3號(hào)機(jī)組自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器（automatic voltage regulator, AVR）發(fā)出調(diào)節(jié)閉鎖信號(hào)、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器發(fā)出增磁閉鎖信號(hào)、機(jī)組故障錄波器及發(fā)變組智能變送器均發(fā)出報(bào)警。檢查發(fā)現(xiàn)：勵(lì)磁電壓由374V躍變至457V，勵(lì)磁電流由5 121A直接躍至5 978A（該電流為趨勢(shì)內(nèi)查到，精度低，可能實(shí)際值已大于6 000A）。發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓由27.8kV躍變至28.66kV，發(fā)電機(jī)無(wú)功由249Mvar躍變至404Mvar。1通道PT二次相電壓C由58V下降至56V。線電壓AC、BC由103V降至99.5V。隨后機(jī)端電壓與無(wú)功功率緩慢恢復(fù)至正常值。

打開(kāi)PT柜門(mén)檢查機(jī)端PT柜內(nèi)設(shè)備，發(fā)現(xiàn)C相第一組PT高壓側(cè)熔斷器中間發(fā)紅。使用紅外成像儀測(cè)試，該熔斷器中間發(fā)紅處溫度明顯較高，約60℃左右，當(dāng)時(shí)正常相熔斷器溫度約是40℃。

這種PT高壓側(cè)熔斷器“慢熔”現(xiàn)象，在一段時(shí)間內(nèi)，該廠的兩臺(tái)百萬(wàn)機(jī)組均有相同情況發(fā)生。該廠發(fā)生的熔斷器“慢熔”時(shí)，熔斷器中間部位均有發(fā)紅現(xiàn)象，且發(fā)紅處溫度比正常相高20℃左右。

1 機(jī)端電壓變換系統(tǒng)構(gòu)成及熔斷器的特性

1.1 發(fā)電機(jī)機(jī)端PT柜

發(fā)電機(jī)機(jī)端PT共三組九只，每相三只，安裝在機(jī)端PT柜內(nèi)。PT二次電壓分別提供給繼電保護(hù)、AVR、測(cè)量和計(jì)量等使用。發(fā)電機(jī)機(jī)端PT安裝在PT小車(chē)上并隨小車(chē)固定在PT柜內(nèi)。機(jī)端PT將發(fā)電機(jī)出口一次電壓轉(zhuǎn)換成二次電壓，以實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)、AVR調(diào)節(jié)、測(cè)量和計(jì)量等功能。高壓熔斷器安裝在PT高電位側(cè)與隔離刀支架之間，隨著PT小車(chē)推進(jìn)PT倉(cāng)，隔離刀即插入母線座插口，完成與母線的連接。

1.2 高壓熔斷器的作用、結(jié)構(gòu)及性能參數(shù)

PT高壓熔斷器的作用主要是保護(hù)PT，在PT內(nèi)部有短路或接地時(shí)，熔斷器的熔件熔斷，從而減少對(duì)發(fā)電機(jī)運(yùn)行的影響。為了防止PT低壓側(cè)回路短路或接地對(duì)PT的影響，一般在PT低壓側(cè)輸出回路裝設(shè)微型斷路器，在二次回路發(fā)生短路或接地時(shí)切斷故障的回路以保護(hù)PT。

RN4系列戶(hù)內(nèi)高壓限流熔斷器由底座和熔管兩部分組成。熔管由瓷質(zhì)或玻璃絲環(huán)氧材質(zhì)外殼和二端導(dǎo)電銅帽組成，熔管內(nèi)裝有纏著熔體的瓷柱（部分沒(méi)有），熔管內(nèi)腔空間填充石英砂，石英砂起散熱、去游離和滅弧作用。

限流熔斷器是指在規(guī)定電流范圍內(nèi)動(dòng)作時(shí)，以它本身所具備的功能將電流限制到低于預(yù)期電流峰值的一種熔斷器。預(yù)期電流是指熔斷器用阻抗可以忽略的導(dǎo)體代替時(shí)回路中流過(guò)的電流，而預(yù)期峰值電流是指瞬態(tài)過(guò)程起始后，緊接出現(xiàn)的預(yù)期電流第一個(gè)大半波的峰值[1]。

熔斷器的保護(hù)作用是靠熔件自體的熔斷來(lái)實(shí)現(xiàn)的，熔斷器有一個(gè)非常重要的技術(shù)特性就是安秒特性。熔件的安秒特性是其動(dòng)作電流與動(dòng)作時(shí)間之間的關(guān)系特性，為反時(shí)延特性，即過(guò)載電流小時(shí)熔斷時(shí)間長(zhǎng)，過(guò)載電流大時(shí)熔斷時(shí)間短。

2 PT高壓側(cè)熔斷器故障處理

當(dāng)判斷機(jī)端C相第一組PT高壓側(cè)熔斷器異常時(shí)，技術(shù)人員做好安全措施和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控，退出自動(dòng)發(fā)電控制（automatic generation control, AGC）、一次調(diào)頻，將協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)（coordination control system, CCS）切至TF方式運(yùn)行，強(qiáng)制受影響的發(fā)電機(jī)功率點(diǎn)，退出下列相關(guān)保護(hù)功能壓板：①發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)；②注入式定子接地保護(hù)（A屏）；③95%定子接地保護(hù)；④100%定子接地保護(hù)。

作業(yè)人員依據(jù)電氣操作票和電氣第一種工作票的內(nèi)容和步驟開(kāi)展C相第一組PT高壓側(cè)熔斷器的更換工作。用同批次熔斷器備品更換后，測(cè)量PT二次電壓已恢復(fù)正常，及時(shí)恢復(fù)所有安全措施。

拆下的高壓熔斷器的柱體外殼為玻璃絲環(huán)氧材質(zhì)，經(jīng)測(cè)量，熔斷器已開(kāi)路。半年后該熔斷器又發(fā)生類(lèi)似情況。且該廠兩臺(tái)百萬(wàn)機(jī)組PT高壓側(cè)熔斷器均發(fā)生類(lèi)似情況。

3 PT高壓側(cè)熔斷器“慢熔”的影響分析

該廠#3、#4兩臺(tái)百萬(wàn)機(jī)組在一段時(shí)間內(nèi)多次發(fā)生機(jī)端PT高壓側(cè)熔斷器異常而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)機(jī)端二次電壓異常的現(xiàn)象，對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)、機(jī)組測(cè)量和計(jì)量系統(tǒng)等均造成了一定的影響。

3.1 高壓側(cè)熔斷器“慢熔”對(duì)勵(lì)磁AVR系統(tǒng)的影響

該廠兩臺(tái)百萬(wàn)機(jī)組均使用ABB UN6800 勵(lì)磁系統(tǒng)，該系統(tǒng)雖接入兩組PT的電壓，但在邏輯功能里只考慮PT斷線的影響，沒(méi)有考慮PT高壓側(cè)熔斷器慢熔過(guò)程中所造成的影響。因此當(dāng)發(fā)電機(jī)AVR運(yùn)行通道的PT熔斷器緩慢熔斷時(shí)，勵(lì)磁系統(tǒng)無(wú)法檢測(cè)到這種異常情況。在這種情況下，隨著PT熔斷器熔件的慢熔，將造成發(fā)電機(jī)機(jī)端二次電壓的緩慢下降，而勵(lì)磁系統(tǒng)則誤判為機(jī)端電壓下降，為了維持機(jī)端電壓的恒定，AVR持續(xù)增磁，導(dǎo)致運(yùn)行通道V/Hz或者OEL動(dòng)作甚至因?yàn)閯?lì)磁電流過(guò)電流造成跳機(jī)。

3.2 高壓側(cè)熔斷器“慢熔”對(duì)發(fā)電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的影響

發(fā)電機(jī)機(jī)端PT高壓側(cè)熔斷器的緩慢熔斷，不同于PT斷線，部分保護(hù)裝置無(wú)法判斷，可能造成由這些電壓構(gòu)成的保護(hù)，如定子接地、匝間保護(hù)和發(fā)電機(jī)后備保護(hù)等誤動(dòng)而導(dǎo)致機(jī)組跳閘，存在安全隱患。

根據(jù)該廠百萬(wàn)機(jī)組發(fā)電機(jī)機(jī)端二次電壓接線及電壓應(yīng)用情況，當(dāng)發(fā)生機(jī)端PT高壓側(cè)熔斷器異常時(shí)會(huì)有以下異常的現(xiàn)象。

1）TV01（A、B、C）各高壓側(cè)熔絲異常時(shí)現(xiàn)象

（1）發(fā)電機(jī)保護(hù)A柜發(fā)：PT斷線。

（2）UN6800勵(lì)磁調(diào)節(jié)器柜發(fā)報(bào)警。

（3）發(fā)電機(jī)0顯示異常。

（4）安穩(wěn)控制裝置A柜發(fā)：PT斷線。

（5）發(fā)變組故障錄波器啟動(dòng)報(bào)警顯示該相欠電壓。

（6）ECMS上發(fā)PT一次側(cè)斷線閉鎖三次諧波。

（7）EMCS上發(fā)電機(jī)A柜報(bào)警：PT斷線。

（8）DCS上發(fā)電機(jī)保護(hù)A柜裝置報(bào)警。

（9）DCS上發(fā)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器總報(bào)警發(fā)出。

2）TV02（A、B、C）各高壓側(cè)熔絲異常時(shí)現(xiàn)象

（1）發(fā)電機(jī)保護(hù)B柜發(fā)：PT斷線。

（2）UN6800勵(lì)磁調(diào)節(jié)器柜發(fā)報(bào)警。

（3）智能變送器切換，報(bào)警燈亮。

（4）安穩(wěn)控制裝置B柜發(fā)：PT斷線。

（5）發(fā)變組故障錄波器啟動(dòng)報(bào)警顯示該相欠電壓。

（6）ECMS上發(fā)PT一次側(cè)斷線閉鎖三次諧波。

（7）EMCS上發(fā)電機(jī)B柜報(bào)警：PT斷線。

（8）DCS上發(fā)電機(jī)保護(hù)B柜裝置報(bào)警。

（9）同期裝置若帶電，待并側(cè)電壓消失。

3）TV03（A、B、C）各高壓側(cè)熔絲異常時(shí)現(xiàn)象

（1）發(fā)電機(jī)保護(hù)A、B柜發(fā)：PT斷線。

（2）計(jì)量回路不準(zhǔn)確報(bào)警。

（3）智能變送器切換，報(bào)警燈亮。

（4）PMU、測(cè)控柜、功角監(jiān)測(cè)儀發(fā)報(bào)警。

（5）發(fā)變組故障錄波器啟動(dòng)報(bào)警。

（6）EMCS上發(fā)電機(jī)A、B柜報(bào)警：PT斷線。

（7）DCS上發(fā)電機(jī)保護(hù)A、B柜裝置報(bào)警。

（8）同期裝置若帶電，待并側(cè)電壓消失。

（9）DCS上發(fā)電機(jī)功率點(diǎn)4顯示異常。

3.3 高壓側(cè)熔斷器“慢熔”對(duì)測(cè)量和計(jì)量系統(tǒng)的影響

根據(jù)測(cè)量系統(tǒng)的二次接線圖及實(shí)際情況，各組電壓異常時(shí)的影響如下：

1）TV01高壓側(cè)熔絲異常將影響下列量值

（1）智能變送器BPT3送DEH發(fā)電機(jī)有功功率第3點(diǎn)量值和送MCS有功功率第2點(diǎn)量值。

（2）智能變送器BPT1第二組輸入電壓量值。

2）TV02高壓側(cè)熔絲異常將影響下列量值

（1）智能變送器BPT2送DEH發(fā)電機(jī)有功功率第2點(diǎn)量值和送MCS有功功率第1點(diǎn)的量值。

（2）智能變送器BPT3第二組輸入電壓量值。

3）TV03高壓側(cè)熔絲異常將影響下列量值

（1）DCS中的發(fā)電機(jī)電壓顯示值。

（2）發(fā)電機(jī)有功功率大屏顯示值。

（3）送MCS發(fā)電機(jī)有功功率第3點(diǎn)量值和無(wú)功功率量值。

（4）勵(lì)磁變有功功率量值。

（5）送DEH發(fā)電機(jī)有功功率第1點(diǎn)量值。

（6）發(fā)電機(jī)電能表計(jì)量。

（7）智能變送器BPT2第二組輸入電壓值。

其中，MCS的3個(gè)功率點(diǎn)量值將影響去省調(diào)的功率和鍋爐的燃燒穩(wěn)定性；DEH的3個(gè)功率點(diǎn)量值將影響機(jī)組的功率調(diào)節(jié)，進(jìn)而影響機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，甚至跳閘。TV3的高壓熔斷絲異常會(huì)導(dǎo)致機(jī)組發(fā)電量的計(jì)量比實(shí)際發(fā)電量少。

4 高壓熔斷器“慢熔”的原因分析

通過(guò)對(duì)本例故障熔斷器的解體分析，發(fā)現(xiàn)其整體做工粗糙，外殼是玻璃絲環(huán)氧材質(zhì)，且壁厚較薄，整體機(jī)械強(qiáng)度不足，導(dǎo)致其熔件額外受力。玻璃絲環(huán)氧外殼的熔斷器外殼較薄，其抗振動(dòng)和抗電暈的能力明顯不足。它們的共同作用導(dǎo)致熔件的裂化、慢熔甚至熔斷。

4.1 高壓側(cè)熔斷器存在質(zhì)量問(wèn)題

故障熔斷器型號(hào)為RN4—27.5kV/0.5A，從解體來(lái)看，原熔斷器質(zhì)量較輕，工藝粗糙，瑕疵比較明顯。熔斷器外殼是玻璃絲環(huán)氧材質(zhì)，皮薄質(zhì)輕，機(jī)械強(qiáng)度不高，可導(dǎo)致熔斷器內(nèi)熔件另外受力。機(jī)端PT安裝處的平臺(tái)位于發(fā)電機(jī)的下面，熔斷器長(zhǎng)期處在振動(dòng)的環(huán)境下，由于熔斷器玻璃絲環(huán)氧外殼較薄，抗振動(dòng)能力差，導(dǎo)致熔件長(zhǎng)期振動(dòng)并與石英砂摩擦而裂化。解體熔斷器可發(fā)現(xiàn)熔件部分位于其中間位置，約3cm長(zhǎng)（即異常時(shí)可裸眼看到的發(fā)紅處）。熔件兩側(cè)壓接導(dǎo)電金屬絲，兩側(cè)導(dǎo)電金屬絲再通過(guò)彈簧狀結(jié)構(gòu)與熔斷器兩金屬帽相連接。熔體內(nèi)腔填充石英砂，砂有雜質(zhì)不純。拆開(kāi)熔斷器時(shí)發(fā)現(xiàn)熔件部分已熔斷，分析是因抽出PT時(shí)產(chǎn)生電弧電流沖擊而熔斷。用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量同種高壓熔斷器備品的直流電阻，正常時(shí)在常溫下的直流電阻是18W。用同一批熔斷器備品換上，運(yùn)行半年左右又發(fā)生同樣的故障。該廠兩臺(tái)百萬(wàn)機(jī)組均有相同的情況發(fā)生，由此證實(shí)此批高壓熔斷器存在質(zhì)量問(wèn)題。

4.2 電暈腐蝕造成熔件部分性能裂化

GB 15166.2—2008《交流高壓熔斷器限流式熔斷器》指出：保護(hù)電壓互感器用熔斷器的熔體對(duì)電暈作用敏感，電暈放電作用使熔體在幾個(gè)月或幾年內(nèi)腐蝕，最終導(dǎo)致熔斷器動(dòng)作[2]。

該廠1 000MW機(jī)組出口電壓是27kV，PT高壓熔斷器處在高電位處，分析為熔件處有電暈現(xiàn)象發(fā)生。電暈的發(fā)生將對(duì)熔件產(chǎn)生腐蝕，使熔斷器的熔件部分產(chǎn)生裂化并使其電阻增加，從而導(dǎo)致熔件電阻的分壓增加，致使熔斷器的熔件發(fā)熱、發(fā)紅（裸眼可見(jiàn)）。正是由于熔件部分分壓增大，才造成PT二次輸出電壓下降，如果持續(xù)未能發(fā)現(xiàn)，達(dá)到一定的時(shí)間將會(huì)熔斷。該廠發(fā)生的幾起機(jī)端PT高壓側(cè)熔斷器故障現(xiàn)象與GB 15166.2—2008《交流高壓熔斷器限流式熔斷器》中相關(guān)描述相符合。

5 高壓側(cè)熔斷器“慢熔”的判斷方法

目前1 000MW機(jī)組的勵(lì)磁系統(tǒng)和繼電保護(hù)系統(tǒng)一般均接入兩組機(jī)端二次電壓，主要是用于判斷PT斷線，沒(méi)有考慮PT高壓側(cè)熔斷器“慢熔”所造成的影響。

5.1 AVR系統(tǒng)增加機(jī)端二次電壓異常判據(jù)并修改邏輯

AVR系統(tǒng)通過(guò)增加機(jī)端二次電壓異常判據(jù)并修改邏輯達(dá)到判斷機(jī)端高壓側(cè)熔斷器“慢熔”的目的。勵(lì)磁系統(tǒng)中雙通道PT斷線的判斷方法：比較g1和g2，得到差值Dg。正常運(yùn)行時(shí)Dg很小，一般只是制造精度差異造成的誤差。當(dāng)接入勵(lì)磁系統(tǒng)的PT1或PT2出現(xiàn)斷線時(shí)，Dg一定大于整定值，這時(shí)AVR發(fā)出報(bào)警并切換通道。正常時(shí)通道1運(yùn)行，通道2備用，此時(shí)若發(fā)生PT1斷線，首先進(jìn)行通道切換，切至通道2運(yùn)行，通道1變?yōu)閭溆茫唤又鳤VR1模式切換為FCR1模式，AVR2繼續(xù)運(yùn)行。若發(fā)生PT2斷線，AVR1繼續(xù)運(yùn)行，AVR2模式切換為FCR2模式。

根據(jù)機(jī)端PT高壓側(cè)熔斷器“慢熔”所造成的二次相電壓實(shí)際下降大約在2V左右。為有效判斷熔斷器慢熔，可增設(shè)監(jiān)測(cè)不同PT相同相電壓差異的方法來(lái)判斷“慢熔”的發(fā)生，相電壓差異值可定為2～3V或在正常時(shí)實(shí)際差異值上加3V。當(dāng)測(cè)量裝置檢測(cè)到的差異值達(dá)到定值時(shí)，根據(jù)優(yōu)化的邏輯判斷為PT熔絲慢熔，AVR不增加勵(lì)磁，裝置發(fā)出PT熔斷器慢熔報(bào)警信號(hào)。

5.2 增加具有PT高壓側(cè)熔斷器“慢熔”檢測(cè)功能的裝置

根據(jù)PT高壓側(cè)熔斷器“慢熔”所造成的二次電壓異常的現(xiàn)象分析，設(shè)計(jì)出一種新型發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓監(jiān)測(cè)裝置，這種裝置可接入三組PT的開(kāi)口電壓（301、302、303）。任意一組開(kāi)口電壓超過(guò)定值時(shí)發(fā)出機(jī)端電壓異常報(bào)警，若未全部超過(guò)定值，則發(fā)出相應(yīng)組別PT高壓側(cè)熔絲“慢熔”報(bào)警。當(dāng)任一開(kāi)口三角電壓超過(guò)15V時(shí)，發(fā)出相應(yīng)組別PT高壓側(cè)熔斷器熔斷或PT二次回路斷線報(bào)警。

6 解決機(jī)端PT高壓側(cè)熔斷器“慢熔”的對(duì)策

機(jī)端PT高壓側(cè)熔斷器“慢熔”對(duì)機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)、繼電保護(hù)、測(cè)量和計(jì)量以及機(jī)組安全運(yùn)行均造成嚴(yán)重影響，為此必須有效地解決。目前解決的主要途徑有下列幾種方式或其組合。

6.1 選用優(yōu)質(zhì)的高壓熔斷器

選擇優(yōu)質(zhì)的高壓熔斷器是首要的。該廠利用兩臺(tái)百萬(wàn)機(jī)組調(diào)停的機(jī)會(huì)對(duì)原18只機(jī)端PT高壓熔斷器進(jìn)行了更換。新?lián)Q的熔斷器名稱(chēng)是高分?jǐn)嗔Ω邏合蘖魅蹟嗥?，型?hào)RN4—27.5kV/0.5A—50kA，常溫直流電阻30W。新熔斷器更換后已運(yùn)行兩年時(shí)間，沒(méi)有再發(fā)生熔斷器慢熔現(xiàn)象。

如果選用優(yōu)質(zhì)的熔斷器仍存在慢熔現(xiàn)象，則可以通過(guò)提高熔斷器的額定電流來(lái)解決慢熔故障。因?yàn)槿蹟嗥鞯淖饔檬沁^(guò)負(fù)荷保護(hù)，而熔斷器的實(shí)際熔斷電流分散性較大，用其反時(shí)限特性作為過(guò)電流保護(hù)是不適合的。此處熔斷器存在的真正價(jià)值就是短路保護(hù)作用，強(qiáng)調(diào)的是短路分?jǐn)嗄芰?，而不是額定電流，故可將熔斷器的額定電流由0.5A提高至1A，這是安全可行的方法。

6.2 在AVR勵(lì)磁系統(tǒng)中增加“慢熔”判別

該廠兩臺(tái)百萬(wàn)機(jī)組的勵(lì)磁系統(tǒng)是ABB UN6800勵(lì)磁系統(tǒng)，該勵(lì)磁系統(tǒng)沒(méi)有考慮機(jī)端高壓熔絲慢熔所造成的影響。熔絲慢熔事件發(fā)生后，廠家人員到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)ABB UN6800系統(tǒng)及邏輯進(jìn)行了優(yōu)化，增加PT高壓側(cè)熔斷器慢熔判斷邏輯，具體情況如圖1所示，AVR中PT高壓側(cè)熔斷器慢熔判斷邏輯。

圖1中，IO.Out.PS_UgRelFromOtherCH為另一通道的機(jī)端電壓采樣；IO.SystemMeasurement.In. UgRel為當(dāng)前通道的機(jī)端電壓采樣；Par_Factor_PT_ SlowMelting為PT慢熔判定值（默認(rèn)設(shè)定3%）；IO.Converter.In.USynRel為勵(lì)磁系統(tǒng)同步電壓（勵(lì)磁變低壓側(cè)電壓）；Par.Out.ExcitationIsOn為勵(lì)磁系統(tǒng)起勵(lì)狀態(tài)；Par.In.ExcSysSupplyMode為勵(lì)磁系統(tǒng)自并勵(lì)模式；Par_TimeDelayForPT_SlowMelting為PT慢熔延時(shí)。

圖1 AVR中PT高壓側(cè)熔斷器慢熔判斷邏輯

圖1中，PT高壓側(cè)熔斷器慢熔有兩個(gè)比較：①兩個(gè)通道的機(jī)端電壓進(jìn)行比較，若當(dāng)前通道機(jī)端電壓低于另一通道電壓3%以下，在自并勵(lì)模式起勵(lì)狀態(tài)且大于PT高壓側(cè)熔斷器慢熔延時(shí)，則報(bào)出PT高壓側(cè)熔斷器慢熔；②當(dāng)前通道的機(jī)端電壓與同步電壓進(jìn)行比較，若當(dāng)前通道機(jī)端電壓低于同步電壓3%以下，在自并勵(lì)模式起勵(lì)狀態(tài)且大于PT高壓側(cè)熔斷器慢熔延時(shí)，則報(bào)出PT高壓側(cè)熔斷器慢熔。

邏輯優(yōu)化后，當(dāng)有慢熔發(fā)生時(shí)，AVR將會(huì)準(zhǔn)確判斷，不會(huì)再有錯(cuò)誤的增磁動(dòng)作，確保了機(jī)端電壓正確和機(jī)組的安全運(yùn)行。

6.3 增加具有PT高壓側(cè)熔斷器“慢熔”監(jiān)測(cè)功能的裝置

發(fā)電機(jī)機(jī)端有TV01、TV02、TV03三組PT，每組PT提供一組開(kāi)口三角電壓（301、302、303）。新監(jiān)測(cè)裝置可接入三組開(kāi)口電壓（301、302、303），以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)這3個(gè)電壓。任意一組開(kāi)口電壓超過(guò)定值時(shí)發(fā)出機(jī)端電壓異常報(bào)警，若未全部超過(guò)定值，則發(fā)出相應(yīng)組別PT高壓側(cè)熔絲慢熔報(bào)警。當(dāng)任一開(kāi)口三角電壓超過(guò)15V時(shí)，發(fā)出相應(yīng)組別PT高壓側(cè)熔斷器熔斷或PT二次回路斷線報(bào)警，詳細(xì)動(dòng)作邏輯如圖2所示。

圖2 監(jiān)測(cè)裝置三組開(kāi)口電壓動(dòng)作邏輯

這種監(jiān)測(cè)裝置可以全面判斷發(fā)電機(jī)機(jī)端二次電壓異常的幾種情況，發(fā)出不同的報(bào)警，給運(yùn)行人員一個(gè)明確的指示。PT高壓側(cè)熔斷器慢熔信號(hào)還可以提供給繼電保護(hù)和勵(lì)磁調(diào)節(jié)器使用，避免“PT高壓側(cè)熔斷器慢熔”所造成的誤增磁等現(xiàn)象，提高機(jī)組安全運(yùn)行的穩(wěn)定性。

7 結(jié)論

本文從機(jī)端PT高壓側(cè)熔斷器發(fā)生慢熔故障的現(xiàn)象入手，詳細(xì)介紹了當(dāng)時(shí)處理故障的過(guò)程。從熔斷器的結(jié)構(gòu)和性能參數(shù)入手，分析PT各組二次電壓異常對(duì)AVR、繼電保護(hù)和測(cè)量系統(tǒng)的影響。通過(guò)全面分析找到了PT高壓側(cè)熔斷器發(fā)生慢熔的真正原因。針對(duì)慢熔的影響，提出了高壓側(cè)熔斷器“慢熔”判斷的有效方法，本文總結(jié)出解決機(jī)端PT高壓側(cè)熔斷器“慢熔”的三種方法。該廠目前同時(shí)采用了選用優(yōu)質(zhì)高壓熔斷器和在AVR勵(lì)磁系統(tǒng)中增加“慢熔”判別的邏輯優(yōu)化兩種方法，徹底解決了PT高壓側(cè)熔斷器“慢熔”的問(wèn)題。

[1] GB/T 15166.1—2019. 交流高壓熔斷器 第1部分: 術(shù)語(yǔ)[S]. 北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2019.

[2] GB 15166.2—2008. 交流高壓熔斷器 第2部分: 限流式熔斷器[S]. 北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2009.

Judgment and countermeasure of “slow melting” phenomenon of fuse at high voltage side of PT at generator terminal

CUI Zhijian ZHAO Yue ZHANG Liang SONG Ming HU Qilong

(CHN Energy Anhui Anqing Wonjoint Power Co., Ltd, Anqing, Anhui 246008)

Based on the phenomenon of “slow melting” phenomenon of PT high-voltage side fuse in a factory, this paper analyzes the cause of “slow melting” phenomenon and the influence of “slow melting” on excitation system, generator protection and measurement system in detail, puts forward the judgment method of “slow melting” phenomenon of high-voltage side fuse, and sums up three methods to solve “slow melting” of PT high-voltage fuse at the end of the generator.

high voltage fuse; slow melting; corona corrosion; automatic voltage regulator (AVR); generator protection; measurement system

2020-06-30

2020-08-02

崔志堅(jiān)（1964—），男，高級(jí)工程師，首席電氣檢修師，從事電氣相關(guān)專(zhuān)業(yè)技術(shù)與監(jiān)督工作。