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(shí)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(jī)組DEH系統(tǒng)、機(jī)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(jī)組，該機(jī)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(jī)組電氣測量系統(tǒng)主要為機(jī)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(jī)組DEH系統(tǒng)、機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、機(jī)組控制畫面、顯示表計(jì)，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(jī)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(jī)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(jī)有功功率（70MKA01CE001） DCS

（2）發(fā)電機(jī)有功功率（R07） DEH

（3）發(fā)電機(jī)有功功率（70MKA01CE001A） MCS

Ud12輸出：

（1）發(fā)電機(jī)有功功率（R13） 表計(jì)顯示

（2）發(fā)電機(jī)有功功率（R09） DEH

（3）發(fā)電機(jī)有功功率（70MKA01CE001B） MCS

Ud13輸出：

（1）發(fā)電機(jī)無功功率（70MKA01CE002） DCS

（2）發(fā)電機(jī)有功功率（R11） DEH

（3）發(fā)電機(jī)有功功率（70MKA01CE001C） MCS

Ud14輸出：

（1）發(fā)電機(jī)功率因數(shù)（70MKA01CE008） DCS

（2）發(fā)電機(jī)正向無功功率（R03） DEH

（3）發(fā)電機(jī)電流（R23）備用 表計(jì)

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(shí)擺動的情況，例如：#7機(jī)Ud11的三個(gè)輸出口同時(shí)在2008-4-8 11：05：07從591MW→28MW，持續(xù)時(shí)間達(dá)2s、#7機(jī)Ud11的三個(gè)輸出口同時(shí)在2008-4-12 03：19：44從311MW→119MW，持續(xù)時(shí)間1s；#8機(jī)Ud11的三個(gè)輸出口同時(shí)在2007-12-8 22：38：00 從356MW→12MW、#8機(jī)Ud13的三個(gè)輸出口同時(shí)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(jī)端電壓和發(fā)電機(jī)電流，輸出的是包括發(fā)電機(jī)有功功率在內(nèi)的模擬量。由于發(fā)電機(jī)實(shí)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(shí)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(gè)輸出口同時(shí)發(fā)生這樣的變化?？赡艽嬖趩栴}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(shí)擺動的情況，例如：#7機(jī)Ud11的MWA輸出口在2007-12-8 22：28：00從455MW→148MW，與此同時(shí)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(jī)Ud13的MWC輸出口在2008-3-14 14：11：00從551MW→198MW，與此同時(shí)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(jī)的Ud21三個(gè)輸出口中的2個(gè)：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(jī)Ud14的80MKA01CE008口（發(fā)電機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(dú)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(jī)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(jì)院到現(xiàn)場幫助進(jìn)行實(shí)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(dú)部分出現(xiàn)輸出大幅擺動的異?，F(xiàn)象。并建議針對參與機(jī)組控制系統(tǒng)控制邏輯的發(fā)電機(jī)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(gè)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(shí)際，可以考慮更換最為重要的發(fā)電機(jī)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(gè)DME440變送器更換為6個(gè)新選變送器。

3 變送器技改

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，以及針對變送器功能和性價(jià)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(dú)電源供電。MCS及電調(diào)系統(tǒng)（DEH）的6路信號實(shí)現(xiàn)一對一配置，當(dāng)單塊變送器出現(xiàn)故障時(shí)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(shí)驗(yàn)、階越實(shí)驗(yàn)。改造完成后，繼電保護(hù)人員每周對新增的6個(gè)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(yùn)行將近兩年時(shí)間，改后的變送器沒出現(xiàn)大的功率擺動情況。保障了機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。排除了影響機(jī)組健康安全運(yùn)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.