發電機勵磁調整試驗導致機組跳閘分析

蔣安偉 張林渠

摘要：介紹一起發電機加勵磁試驗過程中，發電機過激磁保護動作，機組跳閘的典型案例;指出了保護定值整定錯誤、勵磁調節器限制值偏低、電壓顯示存在偏差、試驗方案不完善、監視調整不到位、保護校驗及定值核對流于形式等問題，為機組勵磁調整試驗提供前車之鑒。

關鍵詞：勵磁;調整;試驗;過激磁;跳閘

[Abstract]This paper introduces a typical case of generator over-excitation protection and unit tripping in the process of generator excitation test，and points out that there are some problems such as setting error of protection setting value，low limit value of excitation regulator，deviation of voltage display，imperfect test scheme，inadequate monitoring adjustment，protection check and check flow in form，etc.

[keywords]excitation;adjustment;test;overexcitation;tripping

0 ?引言

某電廠三期為兩臺600MW機組，發電機型號為QFSN-600-2-22C，發電機額定功率600MW，發電機額定電壓為22kV，額定勵磁電流4387A。

某年機組大修后，#62發電機功率高于500MW時，發電機#7、#8瓦蓋振動超過50μm，根據振動專業人員建議，需測試#62發電機軸振與勵磁電流的關系，確定是否由于勵磁激振導致發電機軸承蓋振動大。

1事件經過

4月25日，該廠做#62發電機勵磁激振試驗，事前編制了勵磁調整試驗方案。

11：10，#62機有功570MW，無功8.9MVar，勵磁電流3250A，發電機機端電壓22.03kV，檢查無異常后開始試驗。

11：35，將#62機勵磁電流增加至3651A，DCS顯示發電機機端電壓22.6kV，無功功率121 MVar，#62機發電機過激磁保護動作跳閘。

13：29，恢復機組并網運行。

2檢查及分析

2.1保護動作情況

查發變組保護B屏過激磁保護反時限I段動作，B屏過激磁保護先于A屏動作，B屏CPUA、CPUB保護動作值分別為1.0737倍和1.0733倍。

按故障時采樣頻率50Hz計算，過激磁倍數為1.0733倍，對應線電壓23.61 kV;而調閱DCS歷史曲線值為22.6kV，對應過激磁倍數僅為1.027倍;分析認為，發變組保護和DCS測量顯示來自不同PT，二者存在測量誤差，DCS顯示量程設定偏小，致使電壓異常升高時，DCS顯示電壓偏低;后在機組停運后進行了調整，確保二者測量顯示一致。

2.2故障錄波檢查

查閱故障錄波記錄，11：35，發電機三相最高電壓分別為：Ua=13.63kV，Ub=13.62kV，Uc=13.62kV，（折算成線電壓為23.6kV），與發變組保護電壓一致。

2.3保護定值檢查

檢查兩套過激磁保護定值，發現過激磁保護定時限報警值均大于反時限I段跳閘值，定時限1.08倍、延時9s 動作于報警且減勵磁;反時限I段1.07倍、延時55s動作于跳閘。而查閱保護定值單為：定時限1.07倍、延時9s 動作于報警且減勵磁，反時限I段1.08倍、延時40s動作于跳閘;由此可見，過激磁保護定時限和反時限I段定值設反了。

2.4勵磁調節器定值檢查

經查勵磁調節器中過激磁限制定值為1.08倍，一旦U/f比值達到1.08，則限制勵磁電流值，起到勵磁限制的作用。

2.5電壓采集回路檢查

對電壓采集回路進行檢查并緊固端子，對機端電壓變送器、故障錄波、發變組保護PT進行外觀檢查，未發現異常。

2.6試驗方案

技術方案中明確明確要求密切監視發電機機端電壓不超過22.8kV（1.036倍）;未明確對顯示電壓的核對和發變組過激磁保護采樣值的監視。

2.7過激磁限制

發電機過激磁能力為：1.25-5s;1.19-7.5s;1.15-10s;1.12-15s;1.10-20s;1.09-30s;1.08-45s;1.07-60s;1.05-長期運行。

3原因分析

3.1機組跳閘原因

發變組過激磁保護反時限I段動作。

3.2過激磁保護動作原因

（1）過激磁保護定值設定錯誤，反時限I段跳閘值低于定時限報警減磁值，保護動作跳閘。

（2）過激磁限制定值偏高，造成勵磁調節器無法起到限制作用。

（3）DCS顯示發電機出口電壓偏低。

4暴露出的問題

（1）繼電保護工作管理不到位;#62機組發變組保護于上一年機組大修時進行了校驗，校驗人員沒有與保護定值單進行核對，未發現現場整定錯誤;反時限過激磁保護定值表見表1。

（2）危險點分析不全面;未對過激磁保護定值進行檢查，未安排監視機端電壓采樣，未發現DCS顯示電壓偏低的問題。

（3）勵磁調節器中過激磁限制定值偏高;依據過激磁限制應優先于過激磁保護動作原理，勵磁系統過激磁限制設置偏大。

5 ?整改防范措施

（1）修改#62機組發變組裝置過激磁保護定值;定時限報警值為1.07倍、延時9s報警并減磁，反時限I段跳閘值為1.08倍、延時40s跳閘。

（2）將勵磁調節器過激磁限制值由1.08倍改為1.07倍。

（3）檢查其它機組過激磁保護定值及勵磁過激磁限制值，進行同類似整改。

（4）聘請專業設計咨詢公司對反時限過激磁保護延時進行修訂，反時限過激磁保護延時定值修訂表見表2。

（5）對所有電氣保護定值進行逐一核對，并履行檢查復核簽字手續，做到“誰檢查、誰簽字、誰負責”。

（6）提高繼電保護專業人員專業知識，嚴格進行保護裝置校驗。

（7）嚴格執行保護定值整定要求;執行“一人輸入一人監護”制度，履行復核簽字確認手續。

（8）對DCS顯示、保護裝置采樣等參數進行日常核對，發現顯示偏差及時分析處理。

（9）對試驗過程中各項操作風險進行充分分析，并采取相應預防及應急措施。

參考文獻：

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[3]孟萍，李寧，孫文林. 火電廠勵磁系統過勵限制特性試驗研究[J].電氣傳動自動化，2018（2）：67-69.

[4]朱如義.關于勵磁調節器故障保護設計問題的探討[J].安徽電力，2011（3）：60-63.

作者簡介：蔣安偉（1976-）男，工程師，專科，主要從事火電廠電氣維護專業管理工作，主要研究發變組及廠用電繼電保護定值優化，廠用電切換系統改造等。

張林渠（1976-）男，高級工程師，大學本科，從事火電廠生產管理工作，主要研究開關防跳躍管理，變頻器調速裝置管理，發電機勵磁系統管理等。