黑龍江發(fā)電機(jī)組對(duì)失磁事故分析及解決：

黑龍江第二發(fā)電廠5號(hào)發(fā)電機(jī)組是早年蘇聯(lián)進(jìn)口的215 MW機(jī)組,發(fā)電機(jī)組出口電壓為15.75 kV,選用單元制接線,經(jīng)升壓變與220 kV體系相聯(lián).1995年對(duì)該發(fā)電機(jī)組維護(hù)和勵(lì)磁體系進(jìn)行了國(guó)產(chǎn)化改造,將原維護(hù)改為微機(jī)維護(hù),將原勵(lì)磁體系調(diào)理器更換為微機(jī)調(diào)理器,而勵(lì)磁方法仍沿襲前蘇聯(lián)規(guī)劃,為兩極同軸勵(lì)磁,勵(lì)磁機(jī)選用自勵(lì)恒壓方法作為發(fā)電機(jī)組的他勵(lì)電源.

1.事端經(jīng)過(guò)

    5號(hào)發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)工況為:有功190 MW,無(wú)功30 Mvar,發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子電壓210 V,發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子電流1 620 A,勵(lì)磁機(jī)定子電壓520 V,勵(lì)磁機(jī)定子電流1 600 A.

   控制室內(nèi)宣布警報(bào),發(fā)電機(jī)組滅磁MK開(kāi)關(guān)跳閘,勵(lì)磁機(jī)滅磁LMK開(kāi)關(guān)、6 kV A段分支6501開(kāi)關(guān)、B段分支6502開(kāi)關(guān)和發(fā)變組高壓側(cè)2205開(kāi)關(guān)未跳閘,機(jī)組沒(méi)有解列.發(fā)電機(jī)組有功負(fù)荷在155 MW至175 MW之間搖擺,無(wú)功負(fù)荷降至-180 Mvar,發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子電流為0,發(fā)電機(jī)組定子電壓降至11 kV左右, 5號(hào)爐1,2號(hào)排粉機(jī)跳閘,鍋爐救活.

    值長(zhǎng)令減負(fù)荷至0后,擺開(kāi)6501開(kāi)關(guān)和6502開(kāi)關(guān),6 kV A段備用分支6051開(kāi)關(guān)和B段備用分支6052開(kāi)相關(guān)投成功,倒備用勵(lì)磁機(jī),合發(fā)電機(jī)組MK開(kāi)關(guān),發(fā)電機(jī)組升壓至額定值.

    黑龍江發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)人員立即對(duì)發(fā)電機(jī)組各個(gè)部分進(jìn)行查看.發(fā)電機(jī)組維護(hù)發(fā)“勵(lì)磁機(jī)差動(dòng)維護(hù)”、“發(fā)電機(jī)組失磁”動(dòng)作信號(hào),發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁調(diào)理器發(fā)“發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁約束動(dòng)作”、“失磁異步運(yùn)轉(zhuǎn)”、“發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁調(diào)理器毛病”信號(hào),信號(hào)可復(fù)歸.發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁體系的非線性電阻柜體有放電痕跡,其它無(wú)反常.

    為查清事端原因,確保發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)轉(zhuǎn),值長(zhǎng)請(qǐng)示省調(diào)機(jī)組解列.

2.毛病查找

    依據(jù)5號(hào)發(fā)變組維護(hù)動(dòng)作信息和5號(hào)發(fā)變組毛病錄波器的錄波圖判別為勵(lì)磁機(jī)定子AB相接地短路,勵(lì)磁機(jī)差動(dòng)維護(hù)動(dòng)作正確,理論上毛病點(diǎn)應(yīng)在勵(lì)磁機(jī)差動(dòng)維護(hù)規(guī)模內(nèi).因?yàn)閯?lì)磁機(jī)CT二次線圈獨(dú)立,錄波器CT和勵(lì)磁機(jī)維護(hù)CT在不同線圈,互相不存在磁電聯(lián)系,不可能同時(shí)發(fā)作CT二次毛病,毛病點(diǎn)應(yīng)為勵(lì)磁機(jī)調(diào)理PT、自勵(lì)恒壓整流變及銜接電纜.為驗(yàn)證此推斷,在5號(hào)發(fā)電機(jī)組停運(yùn)后,作如下查看和實(shí)驗(yàn).

    (1) 傳動(dòng)5號(hào)發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁機(jī)差動(dòng)維護(hù)回路正確,定值無(wú)誤.查驗(yàn)勵(lì)磁機(jī)CT變等到伏安特性均正常.

    (2) 拆開(kāi)勵(lì)磁機(jī)中性點(diǎn)母排,且將勵(lì)磁機(jī)調(diào)理PT、整流變與勵(lì)磁機(jī)出口母線解開(kāi),丈量勵(lì)磁機(jī)定子線圈絕緣和直流電阻均合格.

    (3) 測(cè)驗(yàn)勵(lì)磁機(jī)調(diào)理PT絕緣合格,外觀沒(méi)有燒痕.

    (4) 翻開(kāi)整流變電源側(cè)及負(fù)荷側(cè)銜接電纜,整流變絕緣良好.整流變電源側(cè)電纜絕緣A相對(duì)地2

    (5) 查看發(fā)現(xiàn)非線性電阻柜放電痕跡處的電阻組件與柜體最近間隔只要1 cm,小于規(guī)則空隙.實(shí)驗(yàn)非線性電阻技術(shù)參數(shù),部分非線性電阻現(xiàn)已燒損.

3.原因剖析

    (1) 因?yàn)榛〞r(shí)將5號(hào)發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁機(jī)出口的自勵(lì)恒壓整流變安置在發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁小間外4.5 m渠道的鐵構(gòu)架上,發(fā)電機(jī)組在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),鐵構(gòu)架振蕩很大,使整流變電源側(cè)電纜與構(gòu)架長(zhǎng)期振蕩磨擦,電纜破損,形成接地短路,因而整流變安裝方位不合理為事端發(fā)作埋下了危險(xiǎn).

    (2) 形成鍋爐救活的原因是5號(hào)發(fā)電機(jī)組失磁維護(hù)裝備不完善.因?yàn)榘l(fā)電機(jī)組維護(hù)改造時(shí)沒(méi)有對(duì)原維護(hù)的裝備做認(rèn)真研討,只知道該發(fā)電機(jī)組在失磁時(shí)能夠異步運(yùn)轉(zhuǎn),就機(jī)械地連續(xù)下來(lái),且將滅磁開(kāi)相關(guān)跳發(fā)變組高壓側(cè)開(kāi)關(guān)的回路撤銷(xiāo),對(duì)失磁維護(hù)的其它出口,如減負(fù)荷、跳廠用分支也沒(méi)有完成.因而發(fā)電機(jī)組滿負(fù)荷失磁后,維護(hù)不能依據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)方法自動(dòng)地減負(fù)荷和切換廠用電,致使發(fā)電機(jī)組有功負(fù)荷搖擺,發(fā)電機(jī)組深度進(jìn)相.從錄波圖上看出,廠用電壓下降至60%額定值時(shí),母線低電壓維護(hù)動(dòng)作,切除母線上唯一整定為低壓65%額定值、0.5 s動(dòng)作的排粉機(jī),形成鍋爐救活.因?yàn)槠渌姍C(jī)不接入母線低電壓維護(hù),或整定為低壓45%額定值、9 s動(dòng)作,因而沒(méi)有切除.黑龍江發(fā)電機(jī)組

 

    (3) 停機(jī)后傳動(dòng)勵(lì)磁機(jī)滅磁LMK開(kāi)關(guān),跳合閘正常,闡明回路良好.從錄波圖中看出,勵(lì)磁機(jī)A,B相短路電流只繼續(xù)45 ms,勵(lì)磁機(jī)電壓在短路時(shí)瞬間下降后馬上康復(fù).因?yàn)閯?lì)磁機(jī)LMK開(kāi)關(guān)未跳開(kāi),可維持勵(lì)磁機(jī)的自勵(lì)恒壓,2205開(kāi)關(guān)未跳開(kāi),也無(wú)法完成微機(jī)調(diào)理器的逆變滅磁,因而可判別相間接地毛病為瞬間毛病.實(shí)驗(yàn)測(cè)得勵(lì)磁機(jī)差動(dòng)維護(hù)動(dòng)作時(shí)刻為20 ms,勵(lì)磁機(jī)LMK開(kāi)關(guān)跳閘時(shí)刻為95 ms,勵(lì)磁機(jī)相間接地毛病消失后,維護(hù)已回來(lái), 未到達(dá)LMK開(kāi)關(guān)跳閘時(shí)刻,因而LMK開(kāi)關(guān)未跳開(kāi).因?yàn)榘l(fā)電機(jī)組滅磁開(kāi)關(guān)MK跳閘時(shí)刻為25 ms,因而能牢靠斷開(kāi).

    (4) 非線性電阻放電燒損的原因首要對(duì)錯(cuò)線性電阻質(zhì)量不過(guò)關(guān),反向擊穿電壓過(guò)高,能容缺乏.當(dāng)發(fā)電機(jī)組挨近滿負(fù)荷時(shí),滅磁MK開(kāi)關(guān)跳閘,發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子線圈將發(fā)作較高反向過(guò)電壓.但因非線性電阻擊穿電壓值過(guò)高,該反向電壓缺乏以到達(dá)擊穿值,致使非線性電阻接受適當(dāng)高的電壓,對(duì)柜體放電.當(dāng)電壓上升到必定程度時(shí),非線性電阻導(dǎo)通,必將接受較大的續(xù)流,別的滅磁MK開(kāi)關(guān)沒(méi)能聯(lián)跳2205開(kāi)關(guān),失磁發(fā)電機(jī)組因?yàn)槌尸F(xiàn)轉(zhuǎn)差,定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)還對(duì)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組感應(yīng)溝通電壓,非線性電阻又疊加差頻電流,導(dǎo)致其過(guò)載而燒損.黑龍江發(fā)電機(jī)組

4.防范措施

    (1) 將5號(hào)勵(lì)磁機(jī)整流變移至發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁小間,其鋼筋水泥地上與廠房一體,振蕩較小.同時(shí)將電纜銜接改為母排銜接.

    (2) 將發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地維護(hù)由9 s改為0 s發(fā)信號(hào),這樣若再發(fā)作上述毛病,維護(hù)可隨時(shí)宣布信號(hào),使運(yùn)轉(zhuǎn)人員提早做出判別,及時(shí)進(jìn)行處理.

    (3) 完善5號(hào)發(fā)電機(jī)組失磁維護(hù)出口方法.依據(jù)《關(guān)于大型汽輪發(fā)電機(jī)組組失磁問(wèn)題的若干規(guī)則》和《電力工程電氣規(guī)劃手冊(cè)》關(guān)于200~300 MW機(jī)組失磁維護(hù)的規(guī)劃要求,并結(jié)合牡二廠體系的運(yùn)轉(zhuǎn)方法,重新整定失磁維護(hù)切廠用電和快速減負(fù)荷定值,確保發(fā)電機(jī)組失磁時(shí)維持正常的廠用電壓,避免鍋爐救活,而且加裝發(fā)電機(jī)組有功快減設(shè)備,完成快速減負(fù)荷功能.

    (4) 將勵(lì)磁機(jī)LMK開(kāi)關(guān)更換為快速跳閘開(kāi)關(guān),確保勵(lì)磁機(jī)快速滅磁,避免因勵(lì)磁機(jī)永久性毛病而擴(kuò)大事端規(guī)模.

    (5) 康復(fù)滅磁開(kāi)相關(guān)跳發(fā)變組高壓側(cè)開(kāi)關(guān)的回路,完成逆變滅磁,使發(fā)電機(jī)組滿負(fù)荷時(shí)滅磁MK開(kāi)關(guān)跳閘非線性電阻不接受差