火力發電廠電氣啟動試驗時需要注意的問題分析

鄭云佳

（貴州黔桂發電有限責任公司 貴州盤縣 553531）

火力發電廠電氣啟動試驗時需要注意的問題分析

鄭云佳

（貴州黔桂發電有限責任公司 貴州盤縣 553531）

主要研究火力發電廠電氣啟動試驗中需要注意的問題，當進行火電廠電氣設備改造或更換時，在重啟發電機之前需要進行啟動試驗，檢查設備運行狀態，在試驗過程中要注意一些問題，保證啟動試驗能夠正常進行，保護電氣設備。

火力發電廠；電氣；啟動試驗

火電是在我國發電總量中占有絕大比例，是國家重要的能源支柱。在火力發電廠，為了保持火力發電系統的正常連續穩定運轉，進行變壓器和發電機等關鍵電氣設備的改造或者在新建發電廠時都需要進行啟動試驗，用來檢查電氣設備二次回路的正確性和一次設備的系統特性，研究電氣啟動試驗時需要關注的問題，對維持火力發電系統運行安全穩定至關重要。

1 勵磁調節器油開關/主氣門壓板開閉

進行啟動實驗之前要注意檢查勵磁調節器和主汽門壓板的開閉狀態。

1.1 勵磁調節器

如圖1，勵磁調節油開關信號是指勵磁調節器在啟動試驗中應該處于并網開關狀態，用以判斷機組處于空載運行狀態還是負載運行狀態。當發電機處于空載狀態時，在勵磁調節器上觸發的脈沖和負載狀態下的脈沖有著很大的不同，空載最大角、空載最小角、負載最大角、負載最小角都有很大變化。如果勵磁調節器觸發脈沖在負載最小角和最大角之間輸出，表示發電機處于負載運行狀態下。一般情況下勵磁電流將會在機組并網之后出現增加，發動機處于空載狀態，而“油開關”信號變位，將會因為勵磁調節器自動增磁而出現發動機壓力過大的情況，主變過勵，絕緣性能將下降。

圖1 自動勵磁調節器工作方式圖

這個問題出現在勵磁調節器處于自動運行狀態下。由于線路升壓、假同期對并網開關的操作使勵磁調節器將狀態錯誤判定為負載狀態，而自動增磁，導致整個機組過電壓、過勵磁。油開關信號一般來自并網開關三相輔助常閉節點串聯，考慮到信號問題和單相重合閘過程中沒有油開關信號將會導致勵磁調節器無法正常運轉，所以機組啟動試驗之前需要將油開關信號斷開，當發電機滅磁、啟動試驗結束再恢復接線。

1.2 主氣門壓板關閉問題

啟動試驗中如果保護裝置、二次回路接線存在問題，或者啟動試驗自身存在漏洞，保護裝置將會在試驗過程中觸發。機組在啟動試驗中處于空載狀態，不承受負荷，即便汽輪機繼電保護裝置出口動作跳閘也不會超速，因此保護出口無需關閉主汽門導致汽輪機停機，可直接關閉電子系統開關，節省啟動試驗時間，在電氣啟動時前開始之前就應該退出發變組保護屏主氣門壓板，啟動試驗結束重新接入。

2 DEH并網信號處理

汽輪機數字電液控制系統（Digital Encoder Handbook，DEH），在汽輪機機組處于空載狀態時能夠自動改變汽輪機轉速，處于負載狀態下，能夠改變機組輸出的有功功率，其投切方式如表1。

DEH使用電液控制系統改變汽輪機進氣量來調整汽輪機轉速，在使用“三取二”的邏輯判斷，將DEH接入三組并網開關信號，如果DEH接收到并網信號，將依據負荷設置初始值指令開啟調門，會導致汽輪機超速，所以帶線路升壓和假同期等需要操作并網開關的試驗項目要調整DEH信號，使其保持在解列狀態。為了提高安全性，減少風險，實際啟動試驗中往往會在開始試驗之前直接解除DEH信號，而并網信號恢復問題則需要特別注意?；謴徒泳€時，機組轉速往往達到了3000r/min，如果信號接入錯誤，或者并網開關沒有斷開，汽輪機可能出現超速。

表1 DEH控制系統調節方式

重啟DEH時，DEH中的OPC會受到DHE并網信號的影響，當并網開關跳閘，OPC將會在并網信號出發下響應，DEH將自動調整汽輪機轉速重新恢復到3000r/min。在啟動試驗過程中，并網信號未恢復時，如果二次接線不牢固，并網信號可能在機組運行過程中消失，導致OPC誤動，關小調門，影響鍋爐和發電機正常運作，嚴重時會導致機組跳閘。為了避免出現這個問題，在恢復DEH之前需要檢查并網開關的斷開情況，并檢查二次接線是否牢固。

3 繼電保護臨時定值的設定

啟動試驗中，臨時過電流保護與充電保護投切、發動機過電流保護定值、過流保護時間都需要進行適當調整，且啟動試驗結束之后要及時恢復到正常狀態。

3.1 臨時過電流保護和充電保護

改造后或者新投入的線路保護裝置中所有帶方向距離保護和線路保護縱聯差動都需要在負荷測相量之前退出。測量之前，依據電網調度命令，先投入臨時過流保護和充電保護，在相量檢查結束，線路保護均正常投入之后才能夠退出，該保護定值要能夠在線路故障時快速跳閘，減少對電網的沖擊，同時還要具有相對靈敏的整定值。為了防止機組運行過程中外部故障出現越級動作，需要在實驗結束之后退出臨時保護。

3.2 發動機過電流保護

發電機空載試驗中，可能會因為增磁速度過快出現較大的過電壓。一旦出現發電機過電壓，會導致主變勵磁電流強度上升，主變過勵磁，絕緣可能會因為過熱而降級，發電機定子繞組絕緣也面臨很大風險。為了保護主變和定子繞組，減少過電壓的影響，需要臨時降低發電機過電壓保護定值，確保過電流保護能夠快速響應，一般設定在115V左右。

3.3 過流保護時間

啟動試驗檢查發電機和主變差動保護相量操作之前需要退出差動保護，因此需要設置一個臨時保護，確保設備故障時能夠可靠保護響應，可降低發變組后備保護時限至最低，發電機負序過流、正序過流都降低最低。發變組差動保護相量檢查完畢，差動保護投入之后，再將過流保護時間調整到正常值。

4 主變運行故障

無載調壓變壓器分接開關需要在切換前后各測量一次直流電阻。由于使用過的分解開關可能存在著一些表面缺陷，如熔傷、氧化、鍍層脫落、污物覆蓋、焊接脫落，容易導致分接頭接觸不良，增加接觸電阻，導致分接頭位置過熱，可能造成絕緣油迅速劣化使主變停運，甚至使主變直接燒損。

因此在主變切換分接開關前后都需要測量一次直流電阻，三相間電阻值不能超過2%，切換無載調壓分接開關要在斷電情況下進行，多轉動幾次手柄，清除接觸頭表面油污，切換到位之后，固定好定位銷，避免松動變位。主變大修之后，分接開關接觸不良故障多發，穿越性故障可能造成接觸面燒損，瓦斯動作頻繁也表示分接頭位置可能存在問題，主變停運之后，測量三相分接頭直流電阻，從指針表中判斷是否存在接觸不良。

除了上述問題之外，一些火電廠還存在著忽略電氣設備隱患，強行運轉的情況，而工作人員在電氣設備安裝調試過程中缺乏統一管理，重安裝、輕調試，留下了很多安全隱患，在今后的電氣安裝調試和啟動試驗中要避免這些問題。

5 結語

火電廠電氣啟動試驗中，要注意勵磁油開關與主氣門壓板開閉、DEH并網信號處理、臨時保護定值設定和主變分接開關接觸不良等問題，需要妥善處理，保護電氣設備，確保啟動試驗能夠正常進行，及時發現設備隱患，保證火電系統能夠長期安全穩定運行。

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TM621.7

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1004-7344（2016）06-0048-02

2016-2-10

鄭云佳（1987-），女，漢族，云南昆明人，助理工程師，大專，主要從事工作和研究方向為火電發電廠電力高壓試驗方面。