那吉航运枢纽机组励磁系统维护案例分析[权威资料]

那吉航运枢纽机组励磁系统维护案例分析 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 摘要 那几航运枢纽励磁系统案例分析。 关键词 强励限制；欠励限制；故障信号；故障分析 TM312 A 1673-9671-（ 2012） 122-0098-02 那吉航运枢纽位于广西百色市田阳县那坡镇境内右江河道上，距田阳县城 22 km，距上游百色水利枢纽 61.8 km，是国务院批准的郁江综合利用规划 10个梯级中的第 4 个梯级，是百色水利枢纽 的反调节水库，是一座以航运为主、结合发电、兼有其它效益的水资源综合利用工程。那吉水电站厂房安装有 3 台单机容量为 22 MW 的灯泡贯流双重调节卡普兰式水轮发电机组，总装机容量 66 MW。 3 台机组励磁系统均采用广州擎天电气控制实业有限公司的 EXC9000 型全数字式静态励磁系统。 EXC9000 型全数字式静态励磁系统是广州擎天电气控制实业有限公司开发的第四代微机励磁系统。其主要特点是功能软件化、系统数字化。该系统的数字化不仅体现在调节器，也体现在功率柜和灭磁柜。励磁系统的各个部分均能实现智能检测、智能显示、智能控制、 信息智能传输和智能测试，极大地提高了装置的可靠性和工艺水平。那吉电厂三台机组励磁系统参数相同，分别是：额定励磁电压：342.2 V、额定励磁电流： 670 A、空载励磁电压： 196.8 V、空载励磁电流： 385.3 A、强行励磁电压：不小于额定励磁电压的 2 倍、强行励磁电流： 2 倍额定励磁电流下允许时间 20秒。 1 故障分析 从 2008 年初机组运行至今， 3 台机组励磁系统运行稳定，调节可靠，未出现大的问题。下面就运行过程中出现的两个小问题谈谈个人的分析见解。 1） 2012 年 12月 13 日 1 号机励磁强励限制和欠励限制同时动作。 2012 年 12 月 13日 05时 24 分 51秒前， 1 号机组正常运行，当时 1 号机组的有功功率是 15.29 MW，无功功率是3.36 MVAR，励磁系统的调节模式为恒 Q 调节模式， 2#、 3#机组处在停机热备状态。 05 时 24分 52秒，上位机监控报警窗口播报 “1# 机端电压大于 80%未动作 ” ， 05 时 24 分 55秒，上位机监控报警窗口同时播报 “# 机励磁调节柜强励动作动作 ” 和 “1# 机励磁调节柜欠励限制动作动作 ” 。 以下是具体的监控窗口播报内容： 2012-09-13 05： 24： 52 1#机端电压大于 80% 未动作； 2012-09-13 05： 24： 55 1#机励磁调节柜强励动作 动作； 2012-09-13 05： 24： 55 1#机励磁调节柜欠励限制动作 动作； 2012-09-13 05： 24： 56 1#机端电压大于 80% 动作； 2012-09-13 05： 25： 48 1#机励磁调节柜强励动作 未动作； 2012-09-13 05： 26： 10 1#机励磁调节柜欠励限制动作 未动作； 2012-09-13 05： 29： 12 1#机减磁（开出） 动作； 2012-09-13 05： 29： 16 1#机减磁（开出） 未动作； 2012-09-13 05： 29： 38 1#机励磁调节柜欠励限制动作 动作； 2012-09-13 05： 31： 23 1#机励磁调节柜欠励限制动作 未动作； 2012-09-13 05： 31： 49 1#机增磁（开出） 动作； 2012-09-13 05： 31： 54 1#机增磁（开出） 未动作； 2012-09-13 05： 32： 06 1#机励磁调节柜欠励限制动作 动作； 2012-09-13 05： 35： 46 1#机励磁调节柜欠励限制动作 未动作； 2012-09-13 05： 49： 52 1#机励磁调节柜欠励限制动作 动作。 在故障发生后，运行值班人员在上位机调整无功功率发现增无功功率时主监控画面上的无功显示值反而变小，减无功功率时主监控画面上的显示值反而增大，初步得出错误结论认为励磁调节器增减励磁功能出错了，调节功能变反了。 事后取出的故障录播图如图 1。从故障录波图上可以看出故障前 110 KV母线电压有效值是 61伏左右，发电机机端三相电压均在 56伏左右，三相机端电流均在 0.431 安左右，故障发生后， 110KV 母线电压和机端三相电压均逐渐变小，在故障发生后的 1220 毫秒至 1960 毫秒电压降至本次事故的最低值， 110KV 母线电压值是 36.5 伏左右，发电机机端三相电压均在 40伏左右，同时，机端三相电流快速的变大，从正常时的 0.431 安到故障发生后的 1220 毫秒至 1960 毫秒之间的1.445 安左右。故障消失后 110 KV 母线电压和机端三相电压以及机端三相电流均恢复故障前的正常值。结合当班人员的描述 ，故障发生后，在上位机调节无功功率发生以下现象：增无功时，上位机无功功率显示值变小；减无功时，上位机无功功率显示值变大，可以判断故障发生后 1 号机组的实际无功功率已经变成负值（励磁系统液晶触摸显示屏可以显示正负值，而上位机监控画面只能显示正值），已经从系统吸收无功功率，由故障前的滞相运行变成故障后的进相运行。 2 1 号机组励磁系统欠励限制动作的原因。 从定义上我们得知，欠励限制是用来防止并网运行的同步发电机组因励磁电流过度减小而失去同步或因机组过度进相引起发电机定子端部过热。欠励限制器的任 务是确保机组在并网运行时，将发电机的功率运行点（ P， Q）限制在欠励限制线的上方。当时 2 号机组的有功负荷为 15.29 MW，无功功率为 3.36 Mvar，在恒 Q 模式下运行。根据励磁欠励限制动作原理和 1 号机组报警内容以及故障录播图得来的信息，可以得出以下结论： 电网系统侧发生故障时，电网系统电压降低，也影响到我厂的机端母线电压，而我厂的机组有功功率不变，无功功率在恒 Q 模式下运行，调节和响应的速度比较慢，基本维持机组的无功功率不变的状态。根据 Pm=UIcos 的公式，在有功功率维持不变，机端电压下降的情 况下，定子电流就会上升，在机组无功功率基本维持不变的情况下，造成定子电流上升的原因，是机组从电网吸收了无功功率，造成了机组的进相运行。为防止机组过度进相引起发电机定子端部过热，保证发电机的无功功率运行在欠励限制曲线的上方，机组进相运行至欠励限制曲线时，报欠励限制动作信号。 3 1 号机组励磁系统强励限制动作的原因。 励磁系统强励是发电机并网运行时因遭受较大扰动（如线路短路故障）导致发电厂高压母线和发电机机端电压大幅降低时，励磁调节器快速控制功率整流桥全开放以输出最大励磁电流的特殊运行方式。一般 励磁系统强励动作条件是机端电压低于 0.8Ue，响应时间不大于 0.1 秒。发电机强励可以在系统电压跌落后通过大量输出无功功率来迅速抬升发电机机端电压和主变高压侧母线电压，对保证发电机有功功率送出以提高电力系统暂态稳定性、维持系统电压水平并在故障切除后加快母线电压的恢复速度以提高电力系统电压稳定性有重要作用，同时也为继电保护装置正确判断并切除故障提供条件。通过故障录波图我们可以看到故障发生后我厂 1号机组机端电压只有故障前的 40/56=0.715 倍，且时间跨度也比较长，符合强励动作条件，所以 1 号机组强励动作是由于机 端电压大幅度降低所致。 通过分析， 1 号机组同时发欠励限制和强励限制动作信号是由于系统电压大幅度降低而我厂由于在恒 Q 调节模式下响应缓慢导致我厂机组进相运行和机端电压大幅度降低所致。而故障发生后 1 号机组无功实际值是负值，而上位机不能反映负值，只能是正值，所以就导致了在上位机增无功的时候，控制画面显示的数字反而变小，而减无功的时候，控制画面上显示值反而是增大的结果。 2 号机组在投入恒 Q 模式下发 “2 号机组 A/B/C 套调节器故障 ” 、 “2 号机组 A/B 套检测系统故障 ” 、 “ 脉冲故障 ” 、 “2 号机组 1/2PT故障 ” 、 “2 号机组 A/B 电源故障 ” 、 “ 起励失败 ” 、 “ 通讯故障 ” 等故障信号 从 2011 年 6 月起 2 号机组出现了一个问题，每次开机后，只要一投入恒 Q 调节模式，均会马上播发 “2 号机组A/B/C 套调节器故障 ” 、 “2 号机组 A/B 套检测系统故障 ” 、“ 脉冲故障 ” 、 “2 号机组 1/2PT 故障 ” 、 “2 号机组 A/B 电源故障 ” 、 “ 起励失败 ” 、 “ 通讯故障 ” 等一系列故障信号，现场检查发现调节器本身工控机显示灯正常，励磁系统触摸屏无故障显示，但是智能 I/O 板上相应的故障指示灯都亮。通过分析后，认为励磁调节器应该无故障，问题很 可能出现在和智能 I/O 板有连接的开关量板、单片机系统板、智能控制板或者智能 I/O 板本身。得出初步结论后，把 2 号机组的开关量板、单片机系统板、智能控制板分别和 3 号机组的对换， 2 号机组依然发以上一系列故障信号；结合每次只要复位智能 I/O 板的 SW1 复位按扭，故障都会消失一段时间然后重发的现象，得出最终结论：问题处在智能 I/O 板上，是程序错乱所致。经过联系后，厂家技术人员到厂把 2 号机组智能 I/O 板程序重新刷一次，故障消失。 4 结束语 1）经过 5 年的运行维护经验和技术总结，电厂技术人员很好的掌握 了励磁系统的专业理论知识和运行维护知识，为电厂机组的安全运行打下了坚实的基础保障。 2）运行维护人员在日常工作中，要坚持学习，对每一个故障信号，可疑信号都不放过，务必弄清楚每一个信号的发信条件，弄清楚每一个故障信号的发信原因，做到心中有数，在不断的学习总结中提高自己。 参考文献 1广州擎天电气控制实业有限公司 .EXC9000 励磁系统说明书 M. 2广州电气科学研究院 .那吉励磁系统设计说明书M.2005， 12. 3孟凡超，吴龙著 .发电机励磁技 术问答及事故分析M.河北省电力研究院技术丛书出版社，中国电力出版社 . 4王君亮 .同步发电机励磁系统原理与运行维护 M.中国水利水电出版社 . 5陆继明等 .同步发电机微机励磁控制 M.中国电力出版社 . 文档资料：那吉航运枢纽机组励磁系统维护案例分析 完整下载 完整阅读 全文下载 全文阅读 免费阅读及下载 阅读相关文档 :框架结构中异型柱设计的探讨 园林施工后期养护的关键措施分析 化工企业防雷的意义及应用分析 “ 三个理念 ” 打造高产高效采油队 引发脑中风的因素及 脑中风的院内外护理 基于结构洞约束的跨企业融知与融知路径选择模型施 无线终端在家庭的应用 强化水井工况分析 提高洗井有效率 新农村建设中如何发展畜牧业 犬瘟热、犬细小病毒病临床鉴别与防治要点 犬瘟热