有功功率擺動的現(xiàn)象的處理

摘 要：變送器（transmitter）是把傳感器的輸出信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭杀豢刂破髯R別的信號（或?qū)鞲衅鬏斎氲姆请娏哭D(zhuǎn)換成電信號同時放大以便供遠(yuǎn)方測量和控制的信號源）的轉(zhuǎn)換器。變送器的輸出對象有的參與機組DEH系統(tǒng)、機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，在電力系統(tǒng)中起著重要的作用。本文著重介紹了有功功率擺動的現(xiàn)象以及采取的措施，希望能給同行一定的幫助。

關(guān)鍵詞：變送器；有功功率；擺動

1 概述

某火電廠2*60MW機組，該機組測量系統(tǒng)原變送器設(shè)備主要選用的是德國GMC公司產(chǎn)品。測量柜由上海一開開關(guān)有限公司組裝制造，機組電氣測量系統(tǒng)主要為機組控制、監(jiān)視、測量儀器、儀表等系統(tǒng)提供所需的電氣量。如有功功率、無功功率、電壓、電流、頻率等。它的主要服務(wù)對象有：機組DEH系統(tǒng)、機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、機組控制畫面、顯示表計，遠(yuǎn)動通訊（RTU）等設(shè)備系統(tǒng)。該系統(tǒng)的一次設(shè)備是位于機端測量專用的電壓互感器和電流互感器。

Ud11、Ud12、Ud13、Ud14均為多功能變送器。

原變送器采用一對三輸出，Ud11、Ud12、Ud13輸出有功功率信號直接參與機組DEH、協(xié)調(diào)MCS控制；如下圖：

具體功率變送器輸出信號如下：

Ud11輸出：

（1）發(fā)電機有功功率（70MKA01CE001） DCS

（2）發(fā)電機有功功率（R07） DEH

（3）發(fā)電機有功功率（70MKA01CE001A） MCS

Ud12輸出：

（1）發(fā)電機有功功率（R13） 表計顯示

（2）發(fā)電機有功功率（R09） DEH

（3）發(fā)電機有功功率（70MKA01CE001B） MCS

Ud13輸出：

（1）發(fā)電機無功功率（70MKA01CE002） DCS

（2）發(fā)電機有功功率（R11） DEH

（3）發(fā)電機有功功率（70MKA01CE001C） MCS

Ud14輸出：

（1）發(fā)電機功率因數(shù)（70MKA01CE008） DCS

（2）發(fā)電機正向無功功率（R03） DEH

（3）發(fā)電機電流（R23）備用 表計

2 存在問題及采取措施

2.1 同一只變送器的不同輸出端口存在同時擺動的情況，例如：#7機Ud11的三個輸出口同時在2008-4-8 11：05：07從591MW→28MW，持續(xù)時間達(dá)2s、#7機Ud11的三個輸出口同時在2008-4-12 03：19：44從311MW→119MW，持續(xù)時間1s；#8機Ud11的三個輸出口同時在2007-12-8 22：38：00 從356MW→12MW、#8機Ud13的三個輸出口同時在2008-2-15 17：04：00 從551MW→200MW。

編號為Ud11和Ud13的變送器都是采集的發(fā)電機端電壓和發(fā)電機電流，輸出的是包括發(fā)電機有功功率在內(nèi)的模擬量。由于發(fā)電機實際上沒有發(fā)生過功率如此突然、如此劇烈的變化，且其它變送器（包括與Ud11和Ud13同型號的變送器和不同型號的變送器）也沒有發(fā)生與上述變送器同時的變化，因此可以推斷上述變化是由于這種變送器的本身可能存在問題，尤其是公共部分。否則不可能只有這一只變送器的三個輸出口同時發(fā)生這樣的變化。可能存在問題的部位是：電源（變送器本身的電源）、公用通道等。

2.2 同一只變送器的不同輸出端口存在有不同時擺動的情況，例如：#7機Ud11的MWA輸出口在2007-12-8 22：28：00從455MW→148MW，與此同時該變送器的70MKA01CE001輸出口在2007-12-8 22：28：00從455MW→175MW，二者有明顯的差別；#8機Ud13的MWC輸出口在2008-3-14 14：11：00從551MW→198MW，與此同時該變送器的80MCS02FU103輸出口在2008-3-14 14：11：00從551MW→326MW，而該變送器的另一輸出口80MKA01CE002竟然信號徹底消失！三者有明顯的差別。

上述情況說明變送器各輸出通道之間可能有互相影響，但不是類似于“一呼百應(yīng)”式的。

2.3 特別應(yīng)注意的是#8機的Ud21三個輸出口中的2個：80MKA01CE003以及80MKA01CE005出現(xiàn)信號消失長達(dá)21s！而這只變送器的另一輸出口80MKA01CE004的輸出量僅擺動了1s。這也說明變送器各輸出口之間的特性不一致。

2.4 #8機Ud14的80MKA01CE008口（發(fā)電機功率因數(shù)）多次出現(xiàn)大幅擺動，甚至出現(xiàn)過功率因數(shù)從0.9→-0.5的變化，#7機Ud14的70MKA01CE008口也出現(xiàn)過這種現(xiàn)象，而這種變化對一臺600MW發(fā)電機來說除非在故障狀態(tài)下，否則幾乎是不可能的。

2.5 針對機組功率擺動現(xiàn)象，該電廠繼電保護(hù)人員主要做了以下措施：

2.5.1 與變送器代理廠家（金訊和公司）、華北院、上海一開公司等針對該種情況，進(jìn)行過溝，并對出現(xiàn)有功擺動的功率變送器進(jìn)行更換。

2.5.2 柜內(nèi)信號電纜與控制電纜分布在一起，期間懷疑是柜內(nèi)的控制電源對其輸出信號有干擾，對柜內(nèi)的控制電纜與輸出信號電纜分開。使信號電纜單獨分布。

2.5.3 期間也懷疑信號電纜屏蔽不良。故對每一根電纜的屏蔽線進(jìn)行了檢查，并對其每一根電纜的屏蔽線從新做線，在接到銅牌上。

2.5.4 針對參與機組DEH、協(xié)調(diào)控制的變送器加裝信號隔離器。但有功功率波動情況仍然存在。針對以上情況2008年4月底部門及專業(yè)上請華北電力設(shè)計院到現(xiàn)場幫助進(jìn)行實地檢查分析。最終華北院認(rèn)為該型號產(chǎn)品內(nèi)部可能存在缺陷，并且很可能不止一處，因此造成變送器的公共部分和單獨部分出現(xiàn)輸出大幅擺動的異常現(xiàn)象。并建議針對參與機組控制系統(tǒng)控制邏輯的發(fā)電機有功功率量采用一對一的輸出方式，對現(xiàn)有的數(shù)字型變送器改換為模擬式變送器。即不采用多路輸出方式，而采用一對一輸出方式，一個有功功率變送器只有一路功率信號輸出，且選擇模擬型功率變送器。根據(jù)屏柜尺寸情況并結(jié)合現(xiàn)場實際，可以考慮更換最為重要的發(fā)電機有功功率輸出信號，也就是將進(jìn)DEH控制系統(tǒng)和協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)等有功功率信號由現(xiàn)有的一對三輸出變送器改為一對一輸出變送器形式。將現(xiàn)有的兩個DME440變送器更換為6個新選變送器。

3 變送器技改

根據(jù)現(xiàn)場實際情況，以及針對變送器功能和性價比等。最終選用浙江涵普電力科技有限公司變送器。

該變送器型號：FPW-201

技術(shù)參數(shù)：CT變比：25000/5A

PT變比：20kV/100V

輸入端量程：0～866MW

輸出端量程：4～20mA DC

精度：0.2s；電源：AC 220

新增6塊變送器采用單獨電源供電。MCS及電調(diào)系統(tǒng)（DEH）的6路信號實現(xiàn)一對一配置，當(dāng)單塊變送器出現(xiàn)故障時不會影響其他信號，提高了系統(tǒng)的可靠性。電壓、電流回路使用原有變送器及電度表屏的PT、CT回路。對新增變送器進(jìn)行了精度實驗、階越實驗。改造完成后，繼電保護(hù)人員每周對新增的6個功率信號進(jìn)行曲線對比。定期觀察新增變送器的功率擺動情況。運行將近兩年時間，改后的變送器沒出現(xiàn)大的功率擺動情況。保障了機組安全穩(wěn)定運行。排除了影響機組健康安全運行的隱患。

參考文獻(xiàn)

[1]馮偉忠.中國電力.

[2]王英.電測與儀表.