某抽水蓄能电站发电机励磁系统故障分析论文_杨涛

(安徽省响洪甸蓄能发电有限责任公司 安徽省六安市 237335)

摘要:介绍了某抽水蓄能电站6号机组励磁系统的概况和故障现象,通过对整流柜、励磁调节柜、灭磁开关等励磁装置进行检查,分析励磁系统的具体故障原因,提出了具体的整改措施,为发电机励磁系统的安全、可靠运行提供了保障。

主题词:励磁;IWK板结露;电气跳机

一、系统概述

某抽水蓄能电站6号机组采用自并励静止励磁系统,主要包括励磁变压器(ET)、励磁调节器(AVR),可控硅整流桥、灭磁开关、过电压保护装置和起励装置等,励磁系统接线见图1。

图1 励磁系统接线

二、故障现象

2016年8月5日22:57:22,6号机组发电稳态运行时,有功功率40MW,无功功率2MW,励磁方式为恒机端电压模式。22:57:23监控系统突然出现6号机组灭磁开关FBCQF分位置信号;22:57:24,监控报6号机组励磁系统事故、监控报6号机组励磁调节器故障、监控报6号机组励磁调节器1故障、监控报6号机组励磁调节器2故障、监控报6号机组励磁系统操作电源故障、监控报6号机组失磁保护动作等一系列报警信号。22:57:28,监控报6号机组6G6DL断路器分闸位置信号,机组瞬间解列,甩负荷40MW,无功进相12MW。

三、原因分析

检查监控及保护系统无任何跳闸信号,初步可以排除灭磁开关是由于外部跳闸信号导致在机组运行中跳开。检查励磁系统调节器通道1、通道2,发现有“AC SUPPLY FAILL”信号,同时发现调节器两个通道均在“REN MAN”(远方手动)状态,经判断,故障时励磁系统动作正常。

根据逻辑图,两个通道都发生“AC supply fail”信号,会导致励磁跳闸。该信号信息如下:

AC SUPPLY FAIL:I906

Effect: Excitation Trip.

Detection: Logic control software.

Cause:Synchronisation voltage too low;同步电压太低;

Gate control set can not synchronise impulses;门控单元不能同步脉冲;

Failure of regulator transformer +MKC01-T09(-T19) or excitation transformer +MKC00GT010-T01;Regulator transformer m.c.b.+MKC02-F09(-F19) tripped(with additional alarm "m.c.b.tripped");同步变+MKC01-T09(-T19),或励磁变+MKC00GT010-T01故障;如果同步变小开关跳开的话,将伴随"m.c.b.tripped"小开关跳闸信号;

Resetting:Check thyristor voltage;检查晶闸管电压;Check m.c.b. and the output voltage soft the regulator transformer +MKC01-T09(-T19);检查小开关和同步变输出电压;Check synchron. voltage(signal1L1SYN...1L3SYN) at board IWK2(+MKC01.A01-A20,resp.A11-A20) mounted on the back of the regulatorrack.检查IWK2板的同步电压信号。

四、处理过程

1.拉开1通道同步变压器小开关,调节器1通道报出“AC supply fail”和“MCB trip”,调节器切换为2通道运行。反之亦然。

2.当两个通道同步变压器小开关均跳开后,两个通道均报出“AC supply fail”和“MCB trip”,发出励磁跳闸信号,并跳开励磁变低压侧交流开关。

3.切换后通道1作为备用通道根据逻辑报出trip信号并分ECB,由于其为备用通道信号无法开出,ECB不会分开,因此超过20秒会报出“stop over time trip”超时跳闸信号。反之亦然。检查整流桥交流铜排,未发现短路与接地现象。

5. 实施小电流试验,并使用继保仪模拟输入PT信号。逐步增大PT电压,使PT电压大于V37同步电压20%,调节器报AC Supply fail 并报励磁trip,跳开灭磁开关,逻辑动作正常。

6. 通道2没有发生V37<0.85 P.U.的情况,说明2通道V37测量发生了问题。根据以上对一次设备的检查。一致认为故障在于励磁调节器V37电压测量回路。通过拆解调节器内部单元,发现在IWK模拟量采集板的正反两面均出现不同程度的结露。

8.对6号机组两个调节器IWK板卡进行干燥处理,可以断定此次缺陷故障原因为,IWK板结露,导致V37电压信号分压减弱,低于程序设定的80%,是导致本次跳闸的直接原因。

五、整改措施

1. 将V37监视门槛设为V37<0.9,A32指示灯亮。并把备用通道此信号的DO开出闭锁解除。使两个通道均能监视V37<0.9。巡视人员可以通过对两个通道A32灯的监视,及时发现设备异常。

2. 励磁程序中”AC SUPPLY FAIL”处于励磁的跳闸矩阵中,当主通道发生本故障后,会直接导致励磁跳闸。该信号放入跳闸矩阵,并不合理,应该取消。当主通道发生”AC SUPPLY FAIL”后,应该先切换到备用通道,当两个通道均发生”AC SUPPLY FAIL”故障后,励磁才跳闸。修改程序,将”AC SUPPLY FAIL”信号从跳闸矩阵中取消。

3. 根据最新的标准程序,并对”AC SUPPLY FAILI906”信号做了0.1秒的延时。

六、结束语

实施整改措施后,励磁系统未发生较大励磁系统缺陷,确保了发电机励磁系统的安全,可靠运行。因此,建议生产厂家完善板卡柜内布置以及板卡防潮等级的提升。同时运行单位要加大对设备的维护力度,该故障分析对相关单位同类型设备具有一定的参考性,分析方法及思路值得借鉴。

参考文献

[1] 程远楚.中小型水轮发电机励磁装置[R],中国电力出版社,2007.

[2] 张品勋.水电自动化装置检修[M],中国电力出版社,2003.

杨涛(1990-3),男,大学本科,助理工程师,主要进行抽水蓄能电站电气维护工作。E-mail:yt19900318@163.com

论文作者:杨涛

论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期

论文发表时间:2018/4/18

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