盐锅峡水电站8F机组开机加压过程中升压不良原因分析

闫天永

黄河上游水电开发有限责任公司陇电分公司 731601

盐锅峡水电站8F机组开机加压过程中升压不良原因分析

闫天永

黄河上游水电开发有限责任公司陇电分公司 731601

盐锅峡水电站8F机组开机加压过程中时有升压不良现象，根据电站机组型式、一次系统和二次系统接线图等综合分析，对出现开机过程中升压不良的原因进行总结，并针对升压不良制定防范措施进行治理。

机组；升压不良；原因分析

1.盐锅峡水电站水轮发电机组简介

盐锅峡电站机组为立轴混流式，采用两机一变的扩大单元接线，励磁电流由与发电机组同轴的直流发电机供给，即采用自励直流励磁机系统的励磁方式。

2.盐锅峡水电站励磁调节器工作过程说明

励磁调节器为南瑞公司生产的SAVR2000型微机调节器，主要任务是维持发电机机端电压恒定和在机组并网时分配无功负荷给机组。SAVR2000励磁调节器有A 套和B 套两套主机。A、B套主机插件层为两套完全独立的可以互换的控制插箱，两套之间依靠同步串行口进行通讯，以实现互为跟踪，互为备用的功能。正常工作时按A套为主方式工作，B 套通道自动跟踪A 套通道，A 套通故障时自动切换至B 套，且无波动。A 套测量电压量引自机组2YH，B 套测量电压量引自机组1YH。

正常运行时，磁场变阻器（RCB）控制把手在“空运”位置，控制刀闸在切除位置。当调节器发生故障退出运行（切开IGBT 大功率管控制开关即可）时，可将控制刀闸投入，利用常规把手61KK控制磁场变阻器调节机组电压或无功。投入或退出磁场变阻器必须是机组还未并网状态下进行。在机组励磁装置运行时，投入61ZK（或62ZK）其中一个开关，控制压板63LP投入另一开关侧，62ZK（或61ZK）另一个开关不投入。即正常运行时仅投入一个开关，另一开关备用。

3.盐锅峡电站8F机开机加压过程中电压升不上去现象过程分析

2011年8 月29日，8F机开机加压操作，上位机操作8F机停机—加压，确认执行后机组开起，转速至95%时，LMK（励磁机灭磁开关）合，电压升至1.2KV后再不上升，励磁室设备检查未发现明显异常，8F机停机，会同电检检查，进行励磁调节器重新上电，励磁调节器切换，主励磁回路检查，LMK、FMK检查，重新执行停机—加压令，电压升至9.01KV后自动降

至1.7KV。电检检查处理后电压又升至额定，但原因不明（8F机备用14小时），8F停机。次日，配合电检检查处理缺陷，8F机进行开机加压操作，上位机操作停机——加压令，LMK合后电压升至1.3KV后再不上升，反馈屏升压无效，退出励磁调节器，用磁场变阻器升压，电压仍升不起来，电检检查后发现61QJC继电器误动，更换61QJC继电器后，投入调节器升压正常。

4.事件原因分析

根据电站机组型式、一次系统和二次系统接线图等综合分析，出现开机过程中升压不良的原因可总结如下：

1)机组备用时间过长，定子绕组绝缘能力降低或励磁回路绝缘能力降低，部分绕组的匝间短路，造成励磁电流虽然很大，却始终无法将电压升起。

2)一次或二次系统的引线、端子、接头松动，引起励磁回路和主回路断线。

3）LMK（励磁机灭磁开关）、FMK（发电机灭磁开关）接触不良或假合（未合），造成励磁回路断开，从而使电压无法升至额定。

4)励磁调节器A、B套均故障或主用套故障，未自动切换。

5)励磁调节器程序出错，致使开机条件逻辑判断不满足，调节器未进入控制调节程序。

6)励磁调节器的输出开关IGBT 大功率管控制开关61ZK 和62ZK 均跳闸。

7)人员误操作或其他原因造成磁场变阻器在全插位置，且短接刀闸在合，而使励磁回路的电阻过大，电流过小，从而影响开机升压。

8)机组PLC回路存在问题，开机令（开机继电器KJJ）未至励磁系统，使励磁调节器未投入工作。

9)因设备、回路问题或监控指令有减磁令存在。

10)强减继电器异常，强减回路误动，强减电阻加入。

针对该机出现的现象和电检人员检查结果表明，8F机开机升压不良确属强减回路误动，现具体分析说明如下：

为防御水轮发电机组甩负荷时的电压上升过高，所设的强行减磁装置（简称强减）。当发电机端电压上升到（1.15～1.2）Ue时，过电压继电器动作，接着强减继电器动作，其常闭触点断开，使附加电阻串联于励磁回路中，而使励磁电流大减，起到强减励磁的作用，当发电机电压下降到接近额定电压时，过电压继电器返回，强减继电器复归，附加电阻重新被短路，发电机又恢复正常运行。正常开机过程中，由于发电机端电压较低，过电压继电器在失磁，强减继电器复归，其常闭触点闭合，而将附加电阻Rf短路，励磁回路正常升压，若过电压继电器节点误动，引起强减继电器励磁（或误动），其常闭触点断开，就会造成强减动作，励磁回路电流减小的情况，从而升压不良的现象，造成并机失败。

5.开机过程中机组“升压不良”防范措施

1)此次开机过程中机组“升压不良”属强减继电器异常,强减回路误动导致了升压不良，但中控室无任何声光报警，无信号光子牌，上位机也未出现动作信息，为故障查找带来了不便。属回路设计缺陷，可增加由强减继电器接点点亮的光子牌，便于运行人员查找故障和采取措施。

2)从强减回路设计来看，只有一个继电器和接点，为减少误动的几率，可考虑采取与强励相同的接线，在1YH处多接一个过电压继电器，并在直流回路中，用串联接点的方法实现强减。但这样会增加其拒动的可能性，需综合考虑。

3)若需开机并网而又没有备用机组时，可立即切除分闸闭锁压板，切开投运大功率管控制开关61ZK 或62ZK，检查备用开关在“分“；检查磁场变阻器在“空运”位置，投入控制刀闸，用常规把手调压正常后并机，确保系统负荷，无功尽量少带，并加强监视RCB运行情况。若有备用机组先开启备用机组并网，确保系统负荷，同时立即通知发电公司、电检人员处理检查。

4)开机并网过程中出现此现象时应立即到励磁室检查强减继电器是否在励磁，若励磁则立即断开强减控制压板,复归接触器，调整电压正常后将机组并网。并通知检修人员处理,正常后投入压板及继电器。

5)加强对备用机组的管理，按规定备用时间定期加压，防止过期而使机组绝缘能力降低。

6)加强设备巡回，检查励磁调节器运行状态，信号指示、开关位置、切换压板等，磁场变阻器应在空运位置，短接刀闸在分，各设备的状态应与实际相符，发现问题及时汇报，联系处理。

7)检查励磁回路及监控回路，尽量减少因回路问题造成的故障。

[1]吴国兴.电力系统自动装置（第二版）.中国电力出版社,1994年6月第二版

[2]罗慰擎.电机学.水利电力出版社,1986年6月第一版

[3]宫全德.SAVR-2000型发电机励磁调节器原理及应用.企业科技与发展, 2008年02期

[4]电力自动化研究院.SAVR-2000发电机励磁调节器使用说明书.南瑞电气控制公司

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.15.046