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

1.鹽鍋峽水電站水輪發(fā)電機(jī)組簡(jiǎn)介

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。

2.鹽鍋峽水電站勵(lì)磁調(diào)節(jié)器工作過程說明

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。

3.鹽鍋峽電站8F機(jī)開機(jī)加壓過程中電壓升不上去現(xiàn)象過程分析

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。

4.事件原因分析

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。

5.開機(jī)過程中機(jī)組“升壓不良”防范措施

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，但中控室無任何聲光報(bào)警，無信號(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