頻率波動(dòng)造成電廠循環(huán)水電機(jī)跳閘事件分析

林興記

摘 要：本文主要介紹在國外電網(wǎng)容量較小波動(dòng)較大的環(huán)境下電機(jī)跳閘的原因，與在國外從事電力建設(shè)的同行進(jìn)行分享，希望能起到借鑒作用，避免發(fā)生相同的事件影響設(shè)備運(yùn)行，提高施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：頻率；電機(jī)；跳閘

0 引言

目前國內(nèi)電力增長速度已經(jīng)滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，電力建設(shè)行業(yè)增速已經(jīng)放緩，電力建設(shè)項(xiàng)目相應(yīng)減少，原來龐大的電力建設(shè)施工單位面臨嚴(yán)峻的局面，在這種環(huán)境下，拓展海外市場是電建單位的生存發(fā)展之路。面對(duì)新的電力環(huán)境，在施工過程中，相對(duì)國內(nèi)大容量、穩(wěn)定的電網(wǎng)環(huán)境，設(shè)備試運(yùn)將會(huì)遇到一些新問題。如下面給大家介紹一起因頻率波動(dòng)引起電機(jī)跳閘事件，在國內(nèi)穩(wěn)定的電網(wǎng)環(huán)境下是不會(huì)發(fā)生這種頻率波動(dòng)引起電機(jī)跳閘的。

1 事件發(fā)生的背景及經(jīng)過

孟加拉國地處南亞，國土面積較小，經(jīng)濟(jì)比較落后，電網(wǎng)容量不大，電源頻率波動(dòng)大，頻率波動(dòng)范圍48.5～52Hz。瑪格力特電廠為孟加拉一雙燃料聯(lián)合循環(huán)電站，總?cè)萘?05MW，配置兩臺(tái)燃機(jī)及一臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)，廠用電壓為6.6kV，廠用變壓器設(shè)有自動(dòng)調(diào)節(jié)有載開關(guān)，以保持廠用電壓維持在6.6kV。循環(huán)水泵電機(jī)額定功率1250kW，額定電壓6.6kV，額定電流146A。

瑪格麗特項(xiàng)目在循環(huán)水系統(tǒng)調(diào)試過程中，#2循環(huán)水泵進(jìn)行8h試運(yùn)，水泵啟動(dòng)后經(jīng)機(jī)務(wù)調(diào)整#2循環(huán)水電機(jī)電流穩(wěn)定在139A，未超過額定電流，經(jīng)2h運(yùn)行后#2循環(huán)水泵電機(jī)過熱保護(hù)跳閘。經(jīng)檢查保護(hù)裝置的跳閘記錄，發(fā)現(xiàn)電機(jī)電流確實(shí)有超過額定電流，最大達(dá)到149A。電機(jī)過熱保護(hù)是當(dāng)電機(jī)運(yùn)行電流大于額定電流時(shí)保護(hù)裝置將計(jì)算電機(jī)的熱累積，當(dāng)運(yùn)行電流超過額定電流的時(shí)間較長，熱累積達(dá)到設(shè)定值保護(hù)跳閘。

2 事件分析

針對(duì)電流為什么會(huì)變大，我們從影響電流變大的因素進(jìn)行分析。在設(shè)備正常的情況下引起電機(jī)電流增大的主要因素有：

（1）負(fù)載功率增大：循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)機(jī)務(wù)專業(yè)并無任何操作，也就是說循環(huán)水泵的負(fù)載功率沒被人為調(diào)整，循環(huán)水泵也沒有出現(xiàn)機(jī)械故障，循環(huán)水系統(tǒng)的閥門開度也沒調(diào)整，因此負(fù)載功率增大這一因素可以排除。

（2）電機(jī)運(yùn)行時(shí)電壓波動(dòng)：6.6kV電源來自廠用變壓器，廠用變壓器配有自動(dòng)調(diào)節(jié)有載開關(guān)，當(dāng)6.6kV電壓偏高或偏低將會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)有載開關(guān)使電壓維持在6.6kV，且廠用變壓器接于當(dāng)時(shí)正在運(yùn)行的燃?xì)獍l(fā)電機(jī)出口，發(fā)電機(jī)出口電壓由發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)控制穩(wěn)定在額定電壓，電壓變化是很小的，因此由電壓波動(dòng)引起電流增大跳閘這一因素也可排除。

（3）電源頻率變大：在各因素中只有電源頻率經(jīng)常波動(dòng)，且幅值比較大，是引起電機(jī)過載跳閘的最大嫌疑者，下面就這起跳閘事件是否由頻率變大引起進(jìn)行分析。

從表中數(shù)據(jù)可看出，頻率增大時(shí)電機(jī)的電流亦增大。#2循環(huán)水泵在試運(yùn)時(shí)剛開始調(diào)整的電流是139A，比額定電流小7A，以表中#3循環(huán)水泵在電源頻率49.3Hz增大到50.38Hz時(shí)電流增大了5.4A來參考的話，如果頻率再升高1Hz的話，#2循環(huán)水泵電機(jī)的電流完全有可能超過額定電流的。因此，我們判定#2循環(huán)水泵過載跳閘是由于電源頻率波動(dòng)大造成的。

由于電網(wǎng)的頻率我們是無法控制的，要使#2循環(huán)水泵能安全穩(wěn)定運(yùn)行，在滿足循環(huán)水系統(tǒng)要求的情況下，通過機(jī)務(wù)專業(yè)調(diào)整循環(huán)水系統(tǒng)閥門開度使電機(jī)運(yùn)行電流與額定電流有一定的裕度，使電機(jī)運(yùn)行電流躲過因頻率波動(dòng)大而出現(xiàn)的過載情況。在后來#2循環(huán)水泵試運(yùn)時(shí)將電流調(diào)整在130A左右，電機(jī)未出現(xiàn)過載跳閘情況，很好地解決了這一問題。

3 結(jié)語

在國外不同的電力環(huán)境下，電力設(shè)備的運(yùn)行相對(duì)于國內(nèi)穩(wěn)定的電網(wǎng)系統(tǒng)將會(huì)出現(xiàn)一些我們未遇見過的問題，本文所述是其中一例。頻率波動(dòng)除影響電動(dòng)機(jī)運(yùn)行外，對(duì)發(fā)電機(jī)及主變的激磁保護(hù)亦有影響，希望通過本文所述事件對(duì)同行能起到舉一反三的作用，遇到在相似的電網(wǎng)環(huán)境下施工時(shí)，在設(shè)備運(yùn)行前做好預(yù)防措施，使設(shè)備安全可靠運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]謝明琛，張廣溢.電機(jī)學(xué)（第三版） [M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2008：107-145.

（作者單位：廣東火電工程有限公司）