华能大庄水电站发电机组励磁故障处理

(甘肃岷县刘家浪水电有限责任公司，甘肃 岷县 748400)

1 工程概况

华能大庄水电站位于甘肃省甘南藏族自治州碌曲县双岔乡大庄村附近的洮河干流上，电站距碌曲县城40km，距兰州市约330km，为低坝式无调节引水式电站，装机容量11MW(2×5.5MW)，安装两台轴流转桨式水轮发电机组。华能大庄水电站最大利用水头17.88m，最小利用水头13.21m,额定水头15.30m,加权平均水头16.11m,额定发电引水流量83m3/s(2×41.51m3/s),年利用小时4241h,多年平均发电量4665万kW·h。 发电机组型号SF5500-28/4250，额定容量6875kVA，额定出力5500kW,额定电压10.50kV，额定电流378A,额定转速214.30r/min，额定励磁电压212V，额定励磁电流404A。

2 故障现象

华能大庄水电站于2009年发电，发电机励磁系统采用微机励磁控制MEC-21B3调节器。2017年12月9日13时20分，甘南电网多合变330kV发生跳闸，造成系统失电，引发大庄水电2号发电机组跳闸，造成2号发电机组在正常停机过程中产生过电压，使保护动作跳闸。停机之后2号发电机组励磁调节器Ⅰ、Ⅱ工控机和已停机状态的1号发电机组励磁调节器Ⅰ、Ⅱ工控机同时出现异常响声，故障信号灯闪烁，并且响声和灯光是同步的，电源显示屏显示直流24V输出电压在0.7～2.8V之间变化，励磁调节器不能正常工作。

3 检查结果分析

3.1 事故有关设备检查

微机励磁调节器设定值无变化，各功率、整流元件快速熔断器等完好，屏体各端子排交、直流电源正常，信号控制回路正常,机端电压、电流引入接线良好，无松动脱落现象。

断开Ⅰ、Ⅱ工控机交流输入电源空开DK5、DK6，再断开直流24V输出电源空开DK3、DK4，测量端子熔断器两侧电压均正常，测量DK5、DK6空开上端电压均正常(见图1)。

图1 励磁调节器工控机电源示意图

投入DK5、DK6时输出电压正常，而在投入DK3或DK4时瞬间交流220V电压在0～156V之间变化；同样在电源模块输入端电压也在0～165V之间闪动；电源模块24V输出端电压在2.1～2.9V之间变化，且指示灯不停地闪动。

当把电源模块24V输出端接线打开时指示灯正常，异常响声消失；直流24V电压也显示正常，DK5、DK6空开输入、输出电压220V均正常；DK3、DK4空开输入端也正常，为24V。

通过反复测量判断，一是电源模块有故障，二是电源24V输出端滤波板有故障。

3.2 检查结果

经检查，滤波板各元件良好，未见异常；电源模块各元件也良好，未见明显异常。之后打开电源模块的输入、输出端接线，另外引入交流220V电源给模块供电时，输出24V电压一切正常，再把24V输出端线接上，立即出现故障报警及灯光闪烁。

4 处理措施

通过多次测试，判断出电源模块输出电压达不到要求，接上负载时滤波板欠压继电器反复动作，指示灯闪烁，出现故障报警，整个励磁调节器无法正常工作。

在没有备用电源模块的情况下，用模块24V输出端的一只可调电位器调节电压达到稳定状态，将电压控制在23.5～23.88V之间，此时报警故障消失，指示灯正常。

发电机组起励建压：首先在手动状态下调试，零起升压调节器工作正常；机端电压稳定，灭磁之后进入自动状态下调试，同样调节器工作正常。

发电机并入电网状态下调试，调节器工作正常，无功功率调整十分稳定。

5 结 语

励磁装置给发电机励磁绕组提供可调的直流电流或电压，以满足水轮发电机正常输出功率和电力系统正常运行的需要。此次故障处理通过电源模块电位器的调整，将输出电压稳定在24V左右，使励磁系统能够正常运行。这次故障是由于电网系统过电压引起的，电源模块某个元件受到了高电压的冲击，导致电子元件参数发生变化甚至损伤，电源模块输出功率满足不了滤波板的正常工作需求。在以后设备运行中要做好过电压保护防范措施，做好备品备件工作，以免影响水轮发电机安全稳定运行。