黑龍江發電機組對失磁事故分析及解決：

黑龍江第二發電廠5號發電機組是早年蘇聯進口的215 MW機組,發電機組出口電壓為15.75 kV,選用單元制接線,經升壓變與220 kV體系相聯.1995年對該發電機組維護和勵磁體系進行了國產化改造,將原維護改為微機維護,將原勵磁體系調理器更換為微機調理器,而勵磁方法仍沿襲前蘇聯規劃,為兩極同軸勵磁,勵磁機選用自勵恒壓方法作為發電機組的他勵電源.

1.事端經過

    5號發電機組運轉工況為:有功190 MW,無功30 Mvar,發電機組轉子電壓210 V,發電機組轉子電流1 620 A,勵磁機定子電壓520 V,勵磁機定子電流1 600 A.

   控制室內宣布警報,發電機組滅磁MK開關跳閘,勵磁機滅磁LMK開關、6 kV A段分支6501開關、B段分支6502開關和發變組高壓側2205開關未跳閘,機組沒有解列.發電機組有功負荷在155 MW至175 MW之間搖擺,無功負荷降至-180 Mvar,發電機組轉子電流為0,發電機組定子電壓降至11 kV左右, 5號爐1,2號排粉機跳閘,鍋爐救活.

    值長令減負荷至0后,擺開6501開關和6502開關,6 kV A段備用分支6051開關和B段備用分支6052開相關投成功,倒備用勵磁機,合發電機組MK開關,發電機組升壓至額定值.

    黑龍江發電機組運轉人員立即對發電機組各個部分進行查看.發電機組維護發“勵磁機差動維護”、“發電機組失磁”動作信號,發電機組勵磁調理器發“發電機組勵磁約束動作”、“失磁異步運轉”、“發電機組勵磁調理器毛病”信號,信號可復歸.發電機組勵磁體系的非線性電阻柜體有放電痕跡,其它無反常.

    為查清事端原因,確保發電機組安全運轉,值長請示省調機組解列.

2.毛病查找

    依據5號發變組維護動作信息和5號發變組毛病錄波器的錄波圖判別為勵磁機定子AB相接地短路,勵磁機差動維護動作正確,理論上毛病點應在勵磁機差動維護規模內.因為勵磁機CT二次線圈獨立,錄波器CT和勵磁機維護CT在不同線圈,互相不存在磁電聯系,不可能同時發作CT二次毛病,毛病點應為勵磁機調理PT、自勵恒壓整流變及銜接電纜.為驗證此推斷,在5號發電機組停運后,作如下查看和實驗.

    (1) 傳動5號發電機組勵磁機差動維護回路正確,定值無誤.查驗勵磁機CT變等到伏安特性均正常.

    (2) 拆開勵磁機中性點母排,且將勵磁機調理PT、整流變與勵磁機出口母線解開,丈量勵磁機定子線圈絕緣和直流電阻均合格.

    (3) 測驗勵磁機調理PT絕緣合格,外觀沒有燒痕.

    (4) 翻開整流變電源側及負荷側銜接電纜,整流變絕緣良好.整流變電源側電纜絕緣A相對地2

    (5) 查看發現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,小于規則空隙.實驗非線性電阻技術參數,部分非線性電阻現已燒損.

3.原因剖析

    (1) 因為基建時將5號發電機組勵磁機出口的自勵恒壓整流變安置在發電機組勵磁小間外4.5 m渠道的鐵構架上,發電機組在運轉時,鐵構架振蕩很大,使整流變電源側電纜與構架長期振蕩磨擦,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作埋下了危險.

    (2) 形成鍋爐救活的原因是5號發電機組失磁維護裝備不完善.因為發電機組維護改造時沒有對原維護的裝備做認真研討,只知道該發電機組在失磁時能夠異步運轉,就機械地連續下來,且將滅磁開相關跳發變組高壓側開關的回路撤銷,對失磁維護的其它出口,如減負荷、跳廠用分支也沒有完成.因而發電機組滿負荷失磁后,維護不能依據運轉方法自動地減負荷和切換廠用電,致使發電機組有功負荷搖擺,發電機組深度進相.從錄波圖上看出,廠用電壓下降至60%額定值時,母線低電壓維護動作,切除母線上唯一整定為低壓65%額定值、0.5 s動作的排粉機,形成鍋爐救活.因為其它電機不接入母線低電壓維護,或整定為低壓45%額定值、9 s動作,因而沒有切除.黑龍江發電機組

 

    (3) 停機后傳動勵磁機滅磁LMK開關,跳合閘正常,闡明回路良好.從錄波圖中看出,勵磁機A,B相短路電流只繼續45 ms,勵磁機電壓在短路時瞬間下降后馬上康復.因為勵磁機LMK開關未跳開,可維持勵磁機的自勵恒壓,2205開關未跳開,也無法完成微機調理器的逆變滅磁,因而可判別相間接地毛病為瞬間毛病.實驗測得勵磁機差動維護動作時刻為20 ms,勵磁機LMK開關跳閘時刻為95 ms,勵磁機相間接地毛病消失后,維護已回來, 未到達LMK開關跳閘時刻,因而LMK開關未跳開.因為發電機組滅磁開關MK跳閘時刻為25 ms,因而能牢靠斷開.

    (4) 非線性電阻放電燒損的原因首要對錯線性電阻質量不過關,反向擊穿電壓過高,能容缺乏.當發電機組挨近滿負荷時,滅磁MK開關跳閘,發電機組轉子線圈將發作較高反向過電壓.但因非線性電阻擊穿電壓值過高,該反向電壓缺乏以到達擊穿值,致使非線性電阻接受適當高的電壓,對柜體放電.當電壓上升到必定程度時,非線性電阻導通,必將接受較大的續流,別的滅磁MK開關沒能聯跳2205開關,失磁發電機組因為呈現轉差,定子旋轉磁場還對轉子勵磁繞組感應溝通電壓,非線性電阻又疊加差頻電流,導致其過載而燒損.黑龍江發電機組

4.防范措施

    (1) 將5號勵磁機整流變移至發電機組勵磁小間,其鋼筋水泥地上與廠房一體,振蕩較小.同時將電纜銜接改為母排銜接.

    (2) 將發電機組轉子一點接地維護由9 s改為0 s發信號,這樣若再發作上述毛病,維護可隨時宣布信號,使運轉人員提早做出判別,及時進行處理.

    (3) 完善5號發電機組失磁維護出口方法.依據《關于大型汽輪發電機組組失磁問題的若干規則》和《電力工程電氣規劃手冊》關于200~300 MW機組失磁維護的規劃要求,并結合牡二廠體系的運轉方法,重新整定失磁維護切廠用電和快速減負荷定值,確保發電機組失磁時維持正常的廠用電壓,避免鍋爐救活,而且加裝發電機組有功快減設備,完成快速減負荷功能.

    (4) 將勵磁機LMK開關更換為快速跳閘開關,確保勵磁機快速滅磁,避免因勵磁機永久性毛病而擴大事端規模.

    (5) 康復滅磁開相關跳發變組高壓側開關的回路,完成逆變滅磁,使發電機組滿負荷時滅磁MK開關跳閘非線性電阻不接受差