勵(lì)磁PT回路斷線導(dǎo)致機(jī)組啟動(dòng)失敗解析

張軍

（國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司潘家口蓄能電廠，河北唐山064309）

勵(lì)磁PT回路斷線導(dǎo)致機(jī)組啟動(dòng)失敗解析

張軍

（國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司潘家口蓄能電廠，河北唐山064309）

結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際分析XX電站抽水蓄能機(jī)組在抽水啟動(dòng)過(guò)程中，由于勵(lì)磁PT回路斷線導(dǎo)致啟動(dòng)失敗。通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)高壓熔斷器內(nèi)部金屬絲與端部金屬連接處脫焊、斷開(kāi)，對(duì)高壓熔斷器進(jìn)行更換后，徹底解決了此問(wèn)題。對(duì)同類(lèi)抽水蓄能機(jī)組由于運(yùn)行小時(shí)數(shù)高，機(jī)組啟、停頻繁，因電磁力矩和振動(dòng)的作用，加速了PT高壓熔斷器內(nèi)部金屬絲與端部連接之間的金屬疲勞程度，造成熔斷器內(nèi)部金屬絲與端部金屬連接處脫焊、斷開(kāi)等故障具有借鑒意義。

機(jī)組運(yùn)行；高壓熔斷器；故障

1 電廠概況

XX電站下庫(kù)正常蓄水位502 m，總庫(kù)容168萬(wàn)m3；上庫(kù)為一小型集水盆地，正常蓄水位899 m，庫(kù)容118萬(wàn)m3。電站為地下廠房，安裝2臺(tái)60 MW可逆式混流水輪機(jī)組，年均發(fā)電量20 032萬(wàn)kW·h，年抽水耗電量27 120萬(wàn)kW·h，電站綜合效率73.9%。2004年建成，2005年12月投產(chǎn)發(fā)電。

XX電站抽水蓄能機(jī)組啟動(dòng)靈活、迅速、從停機(jī)狀態(tài)啟動(dòng)到滿負(fù)荷僅需3～4 min，由抽水工況轉(zhuǎn)換到發(fā)電工況也僅需8～10 min，在電網(wǎng)中具有緊急事故備用作用。該電站作為電力系統(tǒng)的功率調(diào)整手段，減少了系統(tǒng)中火電機(jī)組強(qiáng)迫停運(yùn)的次數(shù)和時(shí)間，提高了供電可靠性，減少電力系統(tǒng)的停電損失。

2 事件經(jīng)過(guò)

2015年01月11日01：22，調(diào)令XX電站雙機(jī)啟機(jī)抽水，01：29，1號(hào)機(jī)抽水工況并網(wǎng)，01:36，2號(hào)機(jī)啟機(jī)抽水，01：38，2號(hào)機(jī)組勵(lì)磁總故障、勵(lì)磁PT斷線發(fā)信，2號(hào)機(jī)組SFC方式待機(jī)轉(zhuǎn)水泵空轉(zhuǎn)操作第5步超時(shí)，01:38，2號(hào)機(jī)停機(jī)執(zhí)行中，2號(hào)機(jī)組走停機(jī)流程。

3 處理過(guò)程

故障發(fā)生后，值班員立即匯報(bào)調(diào)度值班員“2號(hào)機(jī)組在抽水啟動(dòng)過(guò)程中由于勵(lì)磁PT回路斷線導(dǎo)致啟動(dòng)失敗”，需停機(jī)處理缺陷，調(diào)度告知盡快處理缺陷。檢修人員與ON-CALL值長(zhǎng)辦理事故應(yīng)急搶修單后，同赴現(xiàn)場(chǎng)處理缺陷。

經(jīng)過(guò)現(xiàn)地檢查，發(fā)現(xiàn)2號(hào)機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)屏=2JPP05 OPC上出現(xiàn)“Machina P.T.Fail 120”報(bào)警信號(hào)，初步判斷確為“機(jī)組PT斷線”引起勵(lì)磁故障。

2號(hào)機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)屏OPC上出現(xiàn)“Machina P.T.Fail 120”報(bào)警信號(hào)，查閱ABB UN5000用戶(hù)手冊(cè)，維護(hù)和故障排除指南。

根據(jù)故障排除方法提示：①檢查發(fā)電機(jī)機(jī)端到勵(lì)磁測(cè)量板MUB之間PT回路是否存在斷線；②檢查測(cè)量板MUB到主控板COB之間的扁平線連接是否緊固。

經(jīng)檢查，2號(hào)機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)屏MUB板到COB板之間的扁平線連接緊固，無(wú)松動(dòng)。隨后檢查發(fā)電機(jī)機(jī)端到勵(lì)磁測(cè)量板MUB之間PT回路，查閱圖紙得知MUB板電壓值來(lái)源于10 kV機(jī)端PT TV2第2組星形連接繞組。

將2號(hào)機(jī)出口2PT=2GPT12搖至試驗(yàn)位置，拔下二次插頭，做好安全措施后；經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)整個(gè)回路均導(dǎo)通。斷開(kāi)勵(lì)磁回路供電空開(kāi)ZK，使用繼電保護(hù)測(cè)試儀在A640、B640、C640、N640對(duì)應(yīng)端子GT-12的25、27、29、23端子加測(cè)試電壓，結(jié)果如下表1所示。

表1

通過(guò)加壓測(cè)試3組，從上述數(shù)據(jù)可以看出，10 kV機(jī)端到勵(lì)磁測(cè)量板MUB之間PT二次回路及測(cè)量回路無(wú)斷線、無(wú)故障。

由于TV2二次側(cè)為雙繞組，查閱圖紙發(fā)現(xiàn)TV2測(cè)量回路繞組用于LCU交流采樣裝置，監(jiān)控上位機(jī)機(jī)端電壓測(cè)量及顯示。通過(guò)查閱監(jiān)控上位機(jī)事故曲線可以看出，在整個(gè)故障過(guò)程中機(jī)端B相電壓值一直為0 V，說(shuō)明機(jī)端PT TV2 B相存在斷線現(xiàn)象，又由于二次回路已驗(yàn)證無(wú)斷線情況，將TV2抽出做全面檢查，發(fā)現(xiàn)TV2高壓熔斷器B相下端金屬部分存在輕微劃傷痕跡。

使用萬(wàn)用表對(duì)TV2三相高壓熔斷器進(jìn)行測(cè)量，經(jīng)測(cè)量A相電阻值為99.68 Ω、B相電阻值為無(wú)窮大、C相電阻值為101.20 Ω。通過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn)B相高壓熔斷器已損壞，隨即打開(kāi)B相高壓熔斷器底蓋，倒出石英砂，發(fā)現(xiàn)熔斷器內(nèi)的金屬絲與底端連接處已脫焊。

全部更換TV2三相高壓熔斷器為新的備品，型號(hào)為：RN2-10 0.5 A；然后進(jìn)行測(cè)量，A相電阻值為102.32 Ω、B相電阻值為104.18 Ω、C相電阻值為101.49 Ω。

恢復(fù)所有安全措施后，匯報(bào)調(diào)度缺陷處理完畢。05：03，調(diào)度令2號(hào)機(jī)啟機(jī)抽水，05：09，2號(hào)機(jī)抽水工況并網(wǎng)成功。更換新備品后，機(jī)端電壓恢復(fù)正常。從監(jiān)控10 kV機(jī)端PT TV2的曲線可以看出A、B、C相電壓同步變換，B相電壓恢復(fù)正常。

4 原因分析

通過(guò)上述處理過(guò)程可以得出結(jié)論：由于2號(hào)機(jī)端PT TV2 B相高壓熔斷器內(nèi)金屬絲與端部金屬相連接處脫焊，使得TV2 PT高壓側(cè)斷線，造成勵(lì)磁系統(tǒng)機(jī)端PT測(cè)量回路故障，是本次泵工況啟動(dòng)失敗直接原因。

高壓熔斷器內(nèi)部金屬絲與端部金屬連接處脫焊、斷開(kāi)，是由于該電站機(jī)組運(yùn)行小時(shí)數(shù)高，機(jī)組啟、停頻繁，機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁力矩和振動(dòng)，加速了PT高壓熔斷器內(nèi)部金屬絲與端部連接之間的金屬疲勞程度，造成熔斷器內(nèi)部金屬絲與端部金屬連接處脫焊、斷開(kāi)。

5 暴露問(wèn)題

該電站機(jī)組檢修對(duì)PT高壓熔斷器做預(yù)試時(shí)，只考慮熔斷器參數(shù)是否在合格范圍內(nèi)，未充分考慮到熔斷器的運(yùn)行時(shí)間偏長(zhǎng)，自機(jī)組投運(yùn)以來(lái)，熔斷器未曾更換過(guò)。

6 防止對(duì)策

（1）制定采購(gòu)計(jì)劃，購(gòu)買(mǎi)備品備件，結(jié)合年度檢修，對(duì)全站所有類(lèi)似高壓熔斷器進(jìn)行更換。

（2）針對(duì)高壓熔斷器制定合理的運(yùn)行時(shí)間，到達(dá)5年運(yùn)行年限后，將同一批高壓熔斷器全部更換。

7 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)XX電站抽水蓄能機(jī)組在抽水啟動(dòng)過(guò)程中，由于勵(lì)磁PT回路斷線導(dǎo)致啟動(dòng)失敗。可以看出，原因是由于該電站機(jī)組運(yùn)行小時(shí)數(shù)高，機(jī)組啟、停頻繁，機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁力矩和振動(dòng)，加速了PT高壓熔斷器內(nèi)部金屬絲與端部連接之間的金屬疲勞程度，造成熔斷器內(nèi)部金屬絲與端部金屬連接處脫焊、斷開(kāi)。針對(duì)此問(wèn)題該電站立即組織相關(guān)生產(chǎn)人員研究、分析，采取相應(yīng)對(duì)策，對(duì)高壓熔斷器進(jìn)行更換。同時(shí)，制定兩項(xiàng)應(yīng)對(duì)措施，嚴(yán)格規(guī)范了高壓熔斷器的有效運(yùn)行年限，加強(qiáng)日常設(shè)備管理，制定備品備件采購(gòu)計(jì)劃，結(jié)合檢修工作專(zhuān)項(xiàng)檢查全站高壓熔斷器，及時(shí)排除隱患，確保機(jī)組的可靠運(yùn)行。

TV738

B

1672-5387（2017）12-0023-02

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.12.009

2017-11-01

張軍（1970-），男，助理工程師，從事抽水蓄能電站安全生產(chǎn)維護(hù)、檢修、安全質(zhì)量監(jiān)察管理工作。