1023某电厂发电机测温点异常问题的分析及处理.pdf

某电厂发电机测温点异常问题的分析及处理 某电厂(以下简称a电厂)1号、2号 发电机自投运以来，内部有多个测温点一直存在不能准确测温的问题，虽然经多次 分析和处理，但均未得到有效解决。 2008年8月19日，电科院受电厂委托，派出发电机及热工专业技术人员，前往电 厂对该问题进行检查、分析及处理，有关情况如下。 1. 存在的问题存在的问题 经现场检察，发现1号发电机和2号发电机在测温点方面分别存在以下问题： 1.1 #1发电机测温点的问题发电机测温点的问题 （1）定子线棒进水温度为36.5时，dcs上显示大多数出水温度为44左右， 且十分稳定，工作正常。但1号、2号、8号、39号、40号测点出水温度仅在25左右 跳变，跳变范围约为2032，出水温度低于进水温度，且跳变范围大，显然为不 合理测量值。 （2）dcs上11号的出水温度在4452之间跳动，跳变范围大，为异常测点。 （3）定子铁心温度值至少有8个测温点异常。其中，有的很不稳定，跳变范围 很大，前后两次测量值波动范围可达712；有的温度值不仅波动范围大，而且测 温值在1040之间，大大低于发电机的热氢温度47，显然也为异常测量值。 （4）汽侧和励侧7号8号槽之间铁心齿部（d-d剖面）64号测点（101）与43 号测点（95）的测温值明显大大高出其它邻近测温值（约为87左右），为可疑 测温点。 1.2 #2发电机测温点的问题发电机测温点的问题 定子铁心温度值至少有11个测温值异常，现象与1号发电机上述的第3点相同。 汽侧和励侧7号8号槽之间铁心齿部（d-d剖面）64号测点（138）与43号测 点 （104） 的测温值均大大高出其它邻近测温值 （约为90左右） ， 为可疑测温点。 从上述情况来看， 1号与2号发电机的内部有不少测温点工作异常。 虽然2号发电 机不存在1号发电机中的绝缘引水管出水温度问题， 但在铁心测温点方面， 两者存在 非常相似的异常现象。 2. 原因分析原因分析 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 针对上述问题与电厂有关人员进行了交流， 并在电厂人员的配合下， 于8月19 22日对上述现象进行了深入的分析和研究，开展了大量的信号检测和处理、抗干扰 试验，以及问题排查等工作，现已基本解决了上述问题，对暂时无法处理的问题， 也有了明确的意见。简述如下： （1）1号发电机在dcs上1号、2号、8号测点出水温度异常的原因，在于dcs卡件 对应通道上的有关接地跳件接错。这些没有正常接地的通道，无法进行正常的信号 处理，造成测温值异常，且波动范围大。1号、2号、8号的出水测温热电偶引线上还 叠加了200mv（峰值）的工频干扰信号（参见附件2的图1和图2），但200mv（峰值） 的干扰信号还处在dcs系统的干扰抑制能力内，可被dcs通道予以消除，因此，不会 对测温值造成影响。 （2）1号发电机dcs上的39号、40号、11号测点出水温度值跳变范围大的原因， 是因为从发电机膛内出来的测温元件引线上叠加了很强的工频干扰。在出水温度为 44时，测温元件（t分度热电偶）产生的直流电压信号仅约为0.2mv，但叠加的工 频干扰信号却达到了近500mv（峰值）（参见附件2的图3）。过大的工频干扰（也即 信噪比过低）超过了后续dcs系统信号处理电路的抗干扰能力，造成测温值异常，且 波动范围大，测温值不稳定。 （3）1号发电机和2号发电机的定子铁心测温值异常的原因与上述的第2点原因 相类似。 （4） 经现场检查和分析， 2号发电机的64号测点的测温值137基本上是准确的， 也就是说，测温值137应为该测点的实际温度值。相对前述的工频干扰而言，该测 点的热电偶元件引线上叠加的工频干扰幅值并不高，仅为50mv（峰值）左右。经分 别用fluke万用表和tek示波器测量， 热电偶元件上的直流电压信号为4.7mv， 查该型 号热电偶的分度表，可知其对应的温度为109，加上冷端电子间环境温度（约27 ），测温值应为136。该推算值与dcs上的测温值基本吻合。另外，64号测点所 对应的信号通道也经过多次对比检查，确认该通道是正常的。1号发电机和2号发电 机相对应的64号、43号测点都有相类似的关系，其测温值都要比周围邻近测点的温 度高得多，从这一方面而言，也佐证了2号机64号测点的值应该是比较可信的。对该 工频干扰信号进行rc （r=330，c=1000uf） 滤波后， 工频干扰幅值已从50mv（峰值） 降至5mv（峰值）以内（参见附件3中的图6），dcs上该测点的测温值仍然保持稳定 为137，这也说明50mvp的工频干扰对64号测点的测温值不会造成什么影响。 应该指出的是，2008年6月中旬对2号发电机进行的铁损试验，并未发现64号测 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 点附近有过热问题。但铁损试验只能检查由于铁心硅钢片短路而产生的过热现象， 不能检查发电机实际运行中氢气对该位置的冷却效果，所以不能以停机时的铁损试 验合格来证明运行中该位置不会存在过热现象。 考虑到另一电厂（简称b电厂）的1号、2号发电机与a电厂的两台发电机是完全 同型号、同批次生产的产品，我们也调查了b电厂1号、2号发电机在64号测温点的情 况，如下表所示： a电厂 b电厂 测温 点 1号发电机 （p=597.5mw， 氢压0.413mpa） （2008-8-21， 10:30） 2号发电机 （p=554.6mw，氢 压0.408mpa） （2008-8-21， 16:18） 1号发电机 （p=600mw氢压 0.406mpa） （2008-8-22， 16:32） 2号发电机 （p=600mw， 氢压 0.410mpa） （2008-8-21， 9:30） 64号 100.6 138 99.7 93.0 65号 86.6 87.8 93.4 91.0 66号 93.0 88.7 96.8 57.0 从上表中可以看出，a电厂的两台发电机与b电厂的两台发电机，均在定子铁心 的同一区域反映出64号测点的温度是最高的。 3. 处理办法处理办法 根据上述各种问题的原因分析，提出下述解决办法： （1）1号发电机在dcs上的1号、2号、8号异常测温点，电厂热控人员已将dcs 卡件对应通道上接错的接地跳件改正过来，因此，这几个通道目前已处于正常工作 状态了。 今后在更换同类卡件时， 应注意新卡件中各个接地跳件是否处在正确位置， 确认无误后方可投入运行。 （2）1号发电机dcs上的39号、40号、11号绝缘引水管的出水热电偶元件引线上 叠加了过大的工频干扰，因此，必须先进行工频干扰滤波，以降低该干扰的幅值， 使之处于dcs系统信号处理电路的抗干扰能力范围内， 从而保证后续信号调理电路能 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 正常工作。经现场试验，下述信号滤波电路可以保证39号、40号、11号测点获得正 确的测温值（对其中元件的参数，电厂人员可能根据实际情况作一些调整。调试滤 波电路时，可先将r用一个1k或500的电位器代替，获得一个最好的阻值后，再 用固定阻值的电阻接入滤波电路中）。 并联电容是为了给交流干扰信号提供一个通路， 串联电阻则是要使交流干扰信号 在回路中流通时，大部分干扰都落在电阻r上，传到信号输出端的就很少了。但要注 意，电阻r太大，可能会对本来就很微弱的直流信号产生不利影响，使得测量值产生 较大误差。 （3）1号发电机和2号发电机的定子铁心异常测温点可根据上述的第2点方法进 行处理； （4） 2号发电机的64号测点的测温值138已明显超过铁心的温度限值 （120） ， 对发电机的安全运行是十分不利的。请电厂方面尽快将本次技术监督结果告知发电 机生产厂家，要求厂家引起足够的重视，对此问题重新进行探讨，并提出相应的处 理措施。 4. 结论结论 对1号、 2号发电机各种测温点异常现象的原因进行了深入分析， 发现存在3个主要原 因，即少数dcs通道接地跳线接错（第一种原因）、发电机热电偶引线工频干扰过大 （第二种原因）、以及发电机本身可能存在某种缺陷，造成了64号测温点（以及43 号测温点）位置的冷却效果不佳（第三种原因）。第一、二种原因现已有了有效的 处理措施，但对第三种原因的处理方案需与发电机生产厂家共同进行协商和探讨。 附1：发电机运行工况说明 （1）对1号发电机进行检查时，该发电机的运行工况如下：（2008-8-21，10:30） 有功：p=597.5mw， 无功：93.9mvar 机端电压：u=22.7kv， 励磁电压：uf =301.6v， 励磁电流：if =3570.3a， 工作氢压：0.413mpa， 热氢风温：4849， 冷氢风温：35.3 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 定子总进水流量：104t/h， 定子进水水温：34.3, 出水水温：45.4 （2）对2号发电机进行检查时，该发电机的运行工况如下：（2008-8-21，16:18） 有功：p=554.6mw， 无功：51.0mvar 机端电压：u=22.7kv， 励磁电压：uf =245v， 励磁电流：if =3060a， 工作氢压：0.408mpa， 热氢风温：4648， 冷氢风温：3638 定子总进水流量：114t/h，定子进水水温：36.3, 出水水温：4346 附2：测温元件引线上叠加的工频干扰及滤波效果图 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 www.fi