叙利亚迪士林水电站三号水轮机论文_孙照宇

叙利亚迪士林水电站三号水轮机论文_孙照宇

[摘要] 本报告介绍了叙利亚迪仕林水电站G3轴流转浆水轮机停机过程中 E3Q2开关非全相造成调相、抬机事故过程进行分析,提出防范措施。

[关键词] 非全相、调相、抬机、检查分析、防范措施。

一、 迪仕林水电站220KV一次系统运行方式

G1G2G3G4G5发电状态G6小修G1G5EL2EL4EL6在ECⅠ母线运行;G2G4 EL1 EL5在ECⅡ母线运行.G3 通过E3Q2E3Q3开关在ECⅠ母线运行,E3Q1开关分; 220kV三串成串(联络)运行; G3: P=80MW、Q=25MVar

二、 三号机变配置概况

G3为轴流转浆水轮机,型号ZZ440a—LH—750 ,发电机型号SF/105—66/1280,额定有功功率105MW,额定转速 90.9 r /min,设计吸出高度-6.0m,额定水头26m。断路器型号LW6—220 SF6,调速器为DST-150-4型电气—液压双调节调速器。

配备保护有:

220kV开关失灵保护、短引线保护、发变组进线差动保护、发变组由以下保护组成(跳闸矩阵装置)

1) 左组保护

机组差动保护,过电压保护, 95%定子接地,失磁保护,调相低频, 调相低电压,过负荷保护,主变零序电压,负序反时限保护,励磁变过流,励磁变过负荷, 冷却系统事故,主变油压高、油温高、重瓦斯,220kV进线差动。

2) 右组保护

发变组差动保护,转子一点接地,过激磁保护,低阻抗 ,励磁变速断,主变零序Ⅰ段、Ⅱ段, 25%定子接地转子过负荷,开关失灵,励磁故障、水机事故 ,过速保护。

三、 G3事故过程、检查、分析

一)事故现象

调令G3停机,减负荷发G3空载成功后语音报警: G3电气机事故、G3水轮机事故、T3事故、E3Q2失灵保护动作。E3Q3开关红灯灭,绿灯亮。负序反时限保护动作。此时机组调相19MW,机组抬机24mm。

二) G3事故后检查、处理

1、G3事故后检查

E3Q2开关失灵保护动作1XJ信号灯亮。E3Q3保护跳闸KSABC信号灯亮;E3Q2 E3Q3开关分闸继电器1KPa1KPb1KPc励磁;合闸继电器2KPabc失磁。G3负序5R 转子过负荷10R灯亮机械事故KS2动作。环喷微弱。检查G3FMK分闸良好。E3Q2E3Q3开关三相跳闸良好,压力正常外观检查各部正常。

2、在G1-G5停机后,E3Q2E3Q3开关三相跳闸良好,压力正常,合上E3Q3 开关,G3电气事故G3水机事故T3事故T2事故T4事故E3Q2失灵保护动作。E3Q3分闸。监控系统:E3Q2 失灵动作3B零序动作G3负序动作 G3电气事故E3Q3三相跳闸;G3 FMK分闸。2B 负序动作G2电气事故 G2 FMK分闸。4B负序动作G4电气事故 G4 FMK分闸。

3、合E3Q3开关三相跳闸后检查

E3Q2失灵保护1XJ亮。E3Q3保护跳闸KSABC信号灯亮。G3主变零序过流Ⅱ段8R、失灵11R信号灯亮,G3FMK分闸良好。G2主变零序过压7R信号灯亮,G2FMK分闸良好;G4主变零序过压7R信号灯亮,G4FMK分闸良好。机械事故KS2动作E3Q2、E3Q3开关外观检查正常,三相跳闸良好,E3Q2开关三相在分位。

三)事故处理情况-综合上述现象做如下处理:

1、检查E3Q2E3Q3开关未见异常,合上E3Q3开关良好。合上E3Q5ED、E3Q6ED接地刀闸;拉开E3Q2开关操作直流;

2、检查E3Q2开关;E3Q2开关A相未分开;

3、检查调速器环喷,发现环喷孔处有渣滓,进行清扫后环喷正常;

4、做G3 定子、转子测绝缘措施;测定子、转子绝缘(300 M)措施恢复

5、全面检查无异常;汇报事故过程,复归各信号,G3开机试验良好后停机。

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四)出现的问题及分析

从事故中看出:本次事故由负序保护动作出口,这个过程造成机组调相抬机。

出现的问题:

1. G3非全相后调相 2 .G3抬机

下面就上述问题进行分析:

(1)问题1 G3非全相后调相分析:

当G3“空载”令发出并执行成功后,E3Q2分闸良好,由于环喷发卡,调速器未回中,导致导叶全关,并且E3Q2开关A相未分开,迪仕林采用发电机—主变压器组接线方式,主变压器接线组别为Y0/△—11,且在非全相时,主变中性点直接接地。A、B相未断开a相电流指示最大为线电流,b、c相电流指示为相电流。

由上述可知,在发电机—变压器出口断路器一相未断开时(一相运行)电流幅值的变化规律是:比故障相滞后的一相电流为零,其它两相电流基本相等。不管哪相未断开,之所以发电机侧还有电流,是由于从系统反充电过来的缘故。此次E3Q2开关A相未断开,B、C相已断开,发电机侧(即主变压器的△侧)已无电源,但高压侧(变压器的Y侧)还与系统连着,由于中性点接地A相电流可以流通,A相高压侧电流能在A相低压线圈中感应起电势Ea来。这△侧的A相电势,要产生电流,以发电机为回路流通。在变压器Y0/△—11接线的情况下,低压侧电流主要从a相和c相流过,且a、c相电流相等,b相电流为零,其大小与发电机、变压器及所连系统的参数有关。这个电流维系机组运转,造成机组调相运行,调相深度为19MW。发电机负序保护动作(但开关机构和二次信号都显示A相已分开,所以非全相保护不动),因故障电流存在,所以E3Q2开关失灵保护动作,跳开E3Q3开关。计算机监控系统判定E3Q2开关在分位,故G3事故停机良好。

(2)问题2 G3抬机原因分析

因为调速器故障,将机组导叶关闭,在转轮室中的水流在惯性作用下继续向尾水管流动,在水轮机顶盖下和装轮室出现真空,当惯性消失后,尾水管中的水流在尾水位的作用下,向转轮室的真空处急速倒流形成反水锤,此时,桨叶已处于关闭位置( 虽然实际上并未关死,但叶片已处于水平位置,叶片的重叠使其对从尾水返回的水压产生隔绝作用,形成反水冲击,加上叶片上下的压差(顶盖下和叶片上空间已为负压,机组设计吸出高度-6.0 m,实际-15m)二者叠加在一起,形成很大的反向水推力。令外E3Q2开关A相未分开,由上述分析,还能给机组提供动力,水轮机实质变成一台水泵,吸收系统有功,实际调相19MW,在螺旋桨效应作用下水轮机受到一负轴向力作用,这一负轴向力加上反向水推力,是造成抬机24mm的主要原因。

四、总结

由于发电机—变压器出口断路器非全相分闸,同时调速器环喷阻塞。发电机—变压器被迫进入非全相运行状态,造成调相抬机确实存在,提出以下防范措施:

1、加强设备的维护

1)对断路器定期进行检修,主要部件要重点检查,如主轴连接板、销钉等。

2)对于调速器进行定期检查,工作电源、备用电源及自动回路工作正常,信号正确,调速器与监控系统通信工作正常,油压表指示正确,特别是要注意环喷工作是否正常,漏油量是否偏多。

3) 紧急真空破坏阀定期检查、调整,在确保机组不喷水的情况下,开启越早幅度越大,增加补气量。可以有效防止抬机。

2、在操作方式上加以防止

1)断路器并、解列操作时,应保证系统解列时主变中性点投入,一方面可以防止零序保护拒动,另一方面可防止由非同期产生的过电压;

2)制定预控措施,停机时检查发电机定子IA、B、C电流为“零”再停机。

3)开关发生非全相运行时,如果是两相断开,应将未断开相的开关拉开;

4)非全相开关所带发电机正常运行时时,应迅速降低该发电机的有功和无功出力至零,再进行处理。

5)手动停机时,必须缓慢关闭开限手轮。

3、提高值班人员的事故处理水平

1)加强值班人员的业务培训定期反事故演习。

2)出现事故时,不能复归各信号,值班人员及时汇报各设备的运行状况及保护信号、仪表的变化情况,便于事故处理。

论文作者:孙照宇

论文发表刊物:《中国电业》2019年15期

论文发表时间:2019/11/20

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