一起发电机失磁保护动作跳闸事件原因分析及防范措施

2015-04-18刘建

机电信息 2015年18期

关键词：失磁防范措施

刘建

(安徽华电宿州发电有限公司，安徽宿州 234101)

摘要：主要对某电厂因发电机励磁系统故障导致机组跳闸事件的原因进行分析，并据此制定相应的防范措施，为确保发电机励磁系统的安全稳定运行提供了技术支持。

关键词：超温；失磁；保护跳闸；防范措施

收稿日期:2015-04-21

作者简介：刘建(1983—)，男，山东邹城人，助理工程师，主要从事发电厂电气运行工作。

0引言

某电厂2×300 MW亚临界机组配置ABB公司提供的UNITROL-F系列双自动微机励磁调节器装置，型号为AFT-O/C7P3-D300。该装置由两个独立的励磁模块组成，每个励磁模块主要由主控板CON-2、电源板POW-1、功率接口板UNS2861C、信号处理板、电源模块、电力系统稳定器、功率桥组成。励磁调节器每个通道内置自动和手动两种工作模式，手动模式自动跟踪自动模式；自动模式用来调节发电机机端电压恒定，手动模式用来维持励磁电流恒定；手动模式是自动模式的备用运行模式，主要用于设备调试、维护或故障；当在线通道故障时，由控制逻辑执行通道切换过程，投入备用通道运行，当备用通道再故障时，由控制逻辑执行运行模式切换过程，投入备用通道的手动模式。

1事件经过

2013年10月24日09：22：00，#1机组有功负荷281 MW，无功负荷103 Mvar，定子电压20.18 kV，励磁电压161 V，备励输出电流178 A。09：23：00，运行监盘人员发现#1机组无功负荷由98 Mvar迅速下降至50 Mvar，立即点击备励增磁按钮，但无功负荷继续下降。09：23：07，#1机组出口开关、FMK、整流柜QFⅠ/QFⅡ/QFⅢ、备励QF开关跳闸，#1号发变组跳闸。

2现场检查情况

2.1#1机组跳闸前励磁方式

2013年10月24日#1机组大修后机组启动，24日03：10汽轮机转速升到3 000 r/min后，在进行励磁调节器空载特性试验时，励磁调节器2号通道试验正常，在进行1号通道试验过程中出现异常。电气维护人员将励磁调节器设定为2号通道单通道运行，备用励磁调节器投入备用。06：00，#1机组并网带负荷至60 MW；06：33，励磁调节器2号通道温度高报警退出，自动切换为备用励磁调节器运行，至10月24日09：23机组跳闸前，一直为备用励磁调节器运行。

2.2保护动作情况及设备检查情况

发变组保护柜“失磁保护”信号发出；现场对备用励磁调节器进行检查未发现异常，通过试验检查备用励磁调节器输出波形正常；对励磁机滑环、发电机整流柜和发电机滑环进行检查，未发现异常。

2.3故障录波情况

09：23：00，发电机机端电压开始降低，高厂变低压侧电压、6 kV母线电压、400 V母线电压、发电机转子电压开始下降；09：23：07，发电机出口开关跳闸。跳闸前发电机机端电压由10.3 kV降至9.3 kV，400 V母线电压由370 V降至350 V，发电机转子电压由161 V降至141 V。

3原因分析

3.1发电机失磁保护动作原因

早峰时段，电网潮流波动较大，无功需求量增加，此时#1机备用励磁调节器是手动开环调节方式，当发电机电压降低时，备用励磁调节器电源电压随之降低，励磁电流变小，无功减小，导致发电机进入进相运行状态，最终触发“失磁保护”保护动作，机组跳闸。

3.2励磁调节器1号通道故障原因

进行励磁调节器空载特性试验，试验人员在1号通道上电时发现其不能工作。检查发现为主控板上电时发生元件击穿，主控板、信号处理板损坏，导致励磁调节器1号通道故障。

3.3励磁调节器2号通道故障原因

励磁调节器1号通道发生故障后，试验人员将励磁调节器设定为2号通道单通道运行方式时，没有对2号通道风扇运行方式进行设定，而该系统默认优选1号通道风扇运转，导致2号通道单通道运行时顶部风扇没有投入运行，40 min后2号通道超温退出，自动切换为备用励磁调节器运行。

4处理情况

(1) 对励磁调节器1号通道损坏的主控板、信号处理板进行整体更换，并进行相关调试、试验。

(2) 励磁通道切换试验正常，将励磁调节器通道切至1号通道运行，机组启动后未发现任何异常。

5暴露的主要问题

(1) 试验人员将励磁调节器强制设定为2号单通道运行方式时，没有对2号通道风扇运行方式进行相应设定，导致2号通道运行中超温退出。