30MW发电机组过电压事故处理研究

张轶铭

摘 要：我国电力企业的发电机组运行过程中有一定概率出现解列停机的情况，造成机组出现过电压事故。因此本文根据30MW发电机组出现的过电压事故进行事故原因的分析，并根据事故原因对30MW发电机组进行相应的整改措施，以此达到预防和避免发电机组出现过电压事故的概率，保障发电机组的安全稳定运行。

关键词：30MW发电机组;过电压;事故处理;研究

前言：30MW发电机组出现解列停机状况，发生过电压事故后，为彻底解决发电机组过电压事故的安全隐患问题，现对发电机组的事故原因进行查找，分析事故诱因后得出结论为，发电机组系统由于单相接地故障导致接地电流值增加，影响系统对出现过电压的操作，并由于厂变绝缘水平不足而导致过电压事故发生。

1.30MW发电机组事故原因分析

对30MW发电机组出现过电压事故的原因分析可知，发电机的电气运行和控制的重点便是励磁系统，其和发电机组的运行稳定性有着十分紧密的联系，30MW发电机组的励磁调节器的无功突变现象是造成过电压事故的直接设备原因，由于30MW发电机组的励磁调节器在系统频繁的开启和关闭大型用电设备时刻以及30MW发电机组开停机时刻容易发生无功突变的情况，而30MW发电机组位于低负荷区域，进行有功负荷变化情况较为频繁，且变化幅度较大，在这种运行方式下，由于调节器本身性能不足，无法快速的对负荷变化进行跟踪，出现滞后的现象。在有功功率变化速度较快时，调节器输出滞后情况较为严重，反复的大幅度输出异常，造成了无功功率在短时间内持续的增长或降低，持续的增长会使调节器出现过负荷跳闸的情况，而持续的下降则会造成30MW发电机组进相运行的情况。

在30MW发电机组进行开停机这种对机组而言较为重要的操作时，由于30MW发电机组的操作人员在配合方面没有足够的默契，需要机组人员进行实时的监控调整，对机组的电气参数变化情况进行密切的关注，机组操作人员对操作规程掌握程度不足，没有统一的操作指挥人员，操作人员的专业技术水平标准不足，这些因素均是30MW发电机组发生过电压事故的操作原因。

由于30MW发电机组在低负荷区间运行时产生的有功变化波动值较大，汽机的油动机出现不稳定的情况，造成了機组负荷不稳定现象，使得发电机负荷出现不断变化，这一情况是由30MW发电机组设备自身的特性所致。因此，通常来讲不建议大型发电机组在低负荷功率区间进行长时间的运行[1]。

30MW发电机组系统进行频繁的大型用电设备的启停，会使发电机出现有功和无功的负荷变化，而发电机组在系统中占比较大，二者之间的任何状况都会互相产生较大影响。在发电机组由于各种因素出现调节器输出异常时，瞬间增高的无功负荷造成电压升高，但是没有达到发电机组的过电压警戒额度，因此没有出现警报情况，运行人员不会发现有故障发生。但若升高的电压连接的运行设备过电压动作值低于升高的电压值，便会造成设备的故障，产生相应的经济损失。

2.30MW发电机组事故处理整改措施

2.1增强运行人员专业知识水平

针对30MW发电机组容易出现的过电压事故，电力企业应从人员、设备、30MW发电机组操作规范以及操作流程方面进行加强教育，以此降低过电压事故的发生频率，扼杀事故的发生。电力企业的管理人员应要求30MW发电机组运行人员进行发电机相关专业知识和技能的培训学习工作，加强运行人员的实际操作水平，并做好针对发电机组可能出现事故的应急预案。在进行发电机组较为重要的操作时，运行人员应及时和动调勤进行汇报，在发现机组参数改变超出标准值时，应及时和检修车间或动调勤进行联系。在30MW发电机组进行开停机阶段，应有运行人员对其进行监控，以便根据实际情况进行相应调整。对于有功功率的变化问题，通常使用电压调节模式进行解决。运行人员在对调节器默认工作状态进行选择时，应考虑手动调节的反应会更加迅速。并且在进行升降操作时，应和汽机和电气进行沟通，使其同时进行相应的调整。由于汽机的调速器存在自身性能缺陷，在负荷较低时，其有功功率会出现不稳定的情况，因此需要采取手动调节的方式才能将有功功率和无功功率的配比进行保障。

2.2选择合理运行方式

对30MW发电机组进行电压调节操作时，设备自身优点为：反应速度较快，滞后时间较短，但其也存在相应缺陷，即在有功负荷频繁变化时会造成调节器出现无功突变的情况，无功负荷会在几秒内变化1到2万千瓦，进行手动调整的效果不明显，易造成发电机出现过流、过压或进相运行的情况。恒无功运行的方式相对稳定，且运行效果良好，但是其运行条件为有功长时间的进行稳定状态的运行。恒功率因数的运行效果同样很好，但是其在有功负荷较低时，对于变化的反应速度较慢。经综合分析可知，30MW发电机组使用的励磁调节器运行模式为：在机组有功功率达到6000kW以上逐渐稳定后，对调节器的功率因数进行调整，并将运行方式变更为恒无功的运行方式，而当机组有功功率低于6000kW时，便将运行模式切回电压运行模式[2]。

2.3核对发电机组保护参数

在发电机组出现过电压事故，经维修人员进行修复并重新投入使用时，机组的操作人员应对发电机的保护参数以及其它大型用电设备的重要负荷保护参数进行重新核定工作，使参数值符合机组实际运行情况，保护参数设计更为科学合理，避免机组再次发生类似过电压事故。

2.4检查厂变绝缘状况

针对30MW发电机组的过电压事故大多发生在机组厂变较高的低压侧端部，所以机组运行人员应在对各个厂变软组参数进行测量的基础上，对厂变低压侧端部的绝缘部件的状态进行细致的检查和分析。通常来讲，30MW发电机组的厂变低压侧端部的绝缘部件与铭牌上标注的绕组参数相同，这便证明在变压器的内部不存在绝缘的问题，但是对变压器外绝缘部件进行状态检查时发现其外部存在绝缘薄弱部位。绝缘薄弱部位之一便是30MW发电机组的厂变低压侧端部的绝缘部件的绝缘裕度不足，而厂变低压侧端部和铁心夹件之间的最小间距为5厘米左右，且厂变低压侧端部使用的绝缘方式为普通绝缘带缠绕，这种绝缘方式的最大问题便是绝缘带层与层之间无法进行紧密的粘连，每层之间容易出现空气孔隙，并且这种绝缘方式的使用会进一步缩小厂变低压侧端部和铁心夹件之间的绝缘净距，致使厂变低压侧端部和铁心夹件之间的绝缘裕度进一步降低，影响30MW发电机组部件之间的绝缘性能。

2.5其它机组改进措施

对于30MW发电机组的实际情况提出的改进措施为：第一，将发电机的中性点连接的消弧线圈档位进行下调（降低一档）;第二，对于厂变高压段连接电缆出现的过松情况，应由维修人员对其进行修正，保障电缆连接的紧固性;第三，对30MW发电机组厂变端部的绝缘部件进行加固和强化，并对变压器的端部进行重新处理，建议为将变压器低压方向的端部使用绝缘特性更为出色的绝缘护套或者热塑管;第四，在有相应条件的基础上，增加变压器高压侧和低压侧的端部与铁心夹件之间的距离;第五，为了防止30MW发电机组在未来运行阶段出现其他系统故障以及方便在故障出现时，对故障的原因进行解决分析，建议在30MW发电机组系统的二次侧进行故障录波装置的安装[3]。

结束语：

综上所述，发电机的电气运行和控制的重点便是励磁系统，其和发电机组的运行稳定性有着十分紧密的联系，这便要求发电机组的运行人员需要加强自身对发电机控制操作的理论学习，对现场的各种设备性能以及工作状况进行熟悉了解，认真分析出现的问题，将可能出现的事故扼杀在萌芽阶段。

参考文献：

[1]李柳涛.一起过电压引起的故障原因分析与防范[J].冶金动力，2021（02）：4-5.

[2]刘桂波.岙里水电站发电机励磁系统空载过电压保护技术改造[J].水利科技，2021（01）：76-77.

[3]梅业伟，刘学敏，孟晓龙，徐丹丹.海外油田小型燃气轮机电站发电机继电保护分析[J].电气技术，2020，21（11）：76-78.