发电机组检测控制系统故障处理与改进

马 哲

作者通联：大唐淮北发电厂 安徽淮北市濉溪路8号235000

E-mail：sungb@cdt-hb.com

故障1 某电厂A号发电机组采用美国GE 公司EX2100型励磁系统，2005年12月投运。2010年8月27日1 时28 分，A号机组500kV 系统5013、5014 断路器跳闸，联跳汽轮发电机组，锅炉MFT 动作。首出原因为励磁系统故障，检查发现励磁调节器（AVR）显示故障信息为#100（灭磁回路被导通）。

分析和处理 故障发生后，发电厂申请停机，并组织电科院、上海GE 公司、北京光耀公司技术人员现场联合检查。为防止再次跳闸，将AVR中的#100 故障，暂时由跳闸改为告警，29日5 时51 分，A号机组再次并网。8月29日14 时30 分左右，发现灭磁电阻运行中间断导通，AVR 报#100 告警，由于该功能已改切为信号，A号机组未跳闸。随后拆除灭磁开关两个辅助接点接至灭磁板的接线，改接至录波器进行录波监视，对励磁系统运行状况进行24h 值守监视。29日23 时左右，AVR 再次报#100 告警。8—9月份，机组运行中多次录取到灭磁开关两个辅助接点同时抖动波形，最长持续时间不超过160ms 且为高频抖动，在两个接点单独录波和串联录波情况下均有发生；AVR 未再发生#100 报警，灭磁电阻运行中未再发生误投入。由此初步判断故障直接原因是运行中灭磁电阻误导通，造成AVR 报#100 故障，发出励磁系统故障信号至发变组保护，由发变组保护动作，机组解列。

针对AVR 报#100 故障的可能原因实施一系列措施和试验后，并结合机组并网后的故障现象，GE 公司技术人员给出AVR报#100 故障原因，重点是灭磁开关辅助接点抖动和霍尔元件受干扰所致。随后对上述原因进一步试验和分析，增加另外一台录波器，分别对A号、B号机组灭磁开关以及备用开关的辅助触点进行检查录波。其中用外借录波器未录到任何波形。再用原来的录波器，对B号发电机组灭磁开关（断掉所有控制电源）和备用开关录波时，又录到少数类似波形。调整B号机组霍尔元件附近配线以减少干扰，将B号机组，灭磁开关常闭辅助接点进行双接点串联改进（该机组有备用接点）。通过在线更改A号、B号机组AVR 软件数据，将#100 故障的告警信号引出至二次回路的接线端子，B号机组布线后上机组灯光字牌，可确定原录波器抗干扰能力较差，录到的波形为干扰波，可排除灭磁开关辅助接点机械抖动的可能性，最终分析故障原因是AVR 系统抗干扰能力差，二次回路受扰。

改进措施 （1）更换两块灭磁控制板，一块脉冲驱动板，并对新板件上的继电器全部进行校验。（2）对灭磁回路可控硅、霍尔元件等做静态检查，功能正常。（3）拆除灭磁开关至灭磁板的两个常闭辅助接点接线，并录波监视，进一步分析可能原因。（4）将带有插头的盘间连线更换为屏蔽电缆。（5）在灭磁电阻附近安装测温探头并引至控制室，以便监视。

故障2 2010年6月1日，某电厂6号机组（600MW 汽轮发电机组）当时负荷56.94MW，运行正常。5 时30 分左右，6号机组发2号、3号、4号瓦振动大报警，各瓦相对振动值在CRT上摆动较大，运行人员就地进行测量正常。联系控制中心人员进行检查处理，现场观察振动画面，振动值棒状图略有波动，范围在20μm 左右。6 时40 分，CRT 画面振动值棒状图全部回零，持续3～5s 后振动值棒状图显示恢复，之后又发振动大报警信号，6 时57 分，机组跳闸，首出原因为轴瓦振动大保护动作。

分析和处理 6号机组轴系振动监测系统使用本特利3500 系统，其保护逻辑关系是瓦振和轴相对振动相与的关系。发生跳机故障时3号、4号瓦的相对振动数值（0.31μm）并未达到整定值，而瓦振显示数值（133.24μm和133.09μm）达到了整定值（50μm）。分析发现，故障发生时3号、4号瓦的相对振动值为0.31μm，明显异常。咨询本特利技术人员后证实，在轴瓦振动数值发生异常时，装置会将该数值判断为坏点而进行舍弃，直接取用另一个条件作为动作判据，而当时3号、4号瓦的绝对振动数值均达到整定值，这样6号机组轴系监测TSI 系统发出了振动遮断信号。和设备生产厂家共同分析，引起TSI 振动参数异常波动的原因为轴系监测装置的供电电源发生电压波动。报警事件列表中，显示了各通道频繁进入和离开“ Not OK”状态。由此初步判断是电源电压异常波动或电源模块出现异常造成监测系统异常。经试验确认，6月1日6 时57 分，6号机组轴系监测系统发生供电电压波动，导致轴系监测系统工作不正常，误发出振动遮断信号。全面检查6号机组轴系监测系统供电装置外部回路，未发现问题。根据上述检查测试结果，判断是空开触点接触不良造成轴系监测装置电源电压异常波动，导致误发遮断信号，引发ETS 保护动作跳机。

改进措施 （1）在6号机组轴系监测系统增加1 块电源模块，实现冗余供电，增强系统可靠性。（2）6号机组轴系监测系统供电回路两个电源模块采取两路空开分别供电模式，以排除空开触点不良隐患。（3）增加6号机组轴系监测系统绝对振动的断线保护功能，减少误动发生。（4）增加6号机组轴系监测系统继电器卡输出的报警和跳机锁定。（5）全面检查TSI 装置内部参数设置，取消6号机组轴系监测系统内部单一通道故障锁定功能。