黑龙江发电机组对失磁事故分析及解决：

黑龙江第二发电厂5号发电机组是早年苏联进口的215 MW机组,发电机组出口电压为15.75 kV,选用单元制接线,经升压变与220 kV体系相联.1995年对该发电机组维护和励磁体系进行了国产化改造,将原维护改为微机维护,将原励磁体系调理器更换为微机调理器,而励磁方法仍沿袭前苏联规划,为两极同轴励磁,励磁机选用自励恒压方法作为发电机组的他励电源.

1.事端经过

    5号发电机组运转工况为:有功190 MW,无功30 Mvar,发电机组转子电压210 V,发电机组转子电流1 620 A,励磁机定子电压520 V,励磁机定子电流1 600 A.

   控制室内宣布警报,发电机组灭磁MK开关跳闸,励磁机灭磁LMK开关、6 kV A段分支6501开关、B段分支6502开关和发变组高压侧2205开关未跳闸,机组没有解列.发电机组有功负荷在155 MW至175 MW之间摇摆,无功负荷降至-180 Mvar,发电机组转子电流为0,发电机组定子电压降至11 kV左右, 5号炉1,2号排粉机跳闸,锅炉救活.

    值长令减负荷至0后,摆开6501开关和6502开关,6 kV A段备用分支6051开关和B段备用分支6052开相关投成功,倒备用励磁机,合发电机组MK开关,发电机组升压至额定值.

    黑龙江发电机组运转人员立即对发电机组各个部分进行查看.发电机组维护发“励磁机差动维护”、“发电机组失磁”动作信号,发电机组励磁调理器发“发电机组励磁约束动作”、“失磁异步运转”、“发电机组励磁调理器毛病”信号,信号可复归.发电机组励磁体系的非线性电阻柜体有放电痕迹,其它无反常.

    为查清事端原因,确保发电机组安全运转,值长请示省调机组解列.

2.毛病查找

    依据5号发变组维护动作信息和5号发变组毛病录波器的录波图判别为励磁机定子AB相接地短路,励磁机差动维护动作正确,理论上毛病点应在励磁机差动维护规模内.因为励磁机CT二次线圈独立,录波器CT和励磁机维护CT在不同线圈,互相不存在磁电联系,不可能同时发作CT二次毛病,毛病点应为励磁机调理PT、自励恒压整流变及衔接电缆.为验证此推断,在5号发电机组停运后,作如下查看和实验.

    (1) 传动5号发电机组励磁机差动维护回路正确,定值无误.查验励磁机CT变等到伏安特性均正常.

    (2) 拆开励磁机中性点母排,且将励磁机调理PT、整流变与励磁机出口母线解开,丈量励磁机定子线圈绝缘和直流电阻均合格.

    (3) 测验励磁机调理PT绝缘合格,外观没有烧痕.

    (4) 翻开整流变电源侧及负荷侧衔接电缆,整流变绝缘良好.整流变电源侧电缆绝缘A相对地2

    (5) 查看发现非线性电阻柜放电痕迹处的电阻组件与柜体最近间隔只要1 cm,小于规则空隙.实验非线性电阻技术参数,部分非线性电阻现已烧损.

3.原因剖析

    (1) 因为基建时将5号发电机组励磁机出口的自励恒压整流变安置在发电机组励磁小间外4.5 m渠道的铁构架上,发电机组在运转时,铁构架振荡很大,使整流变电源侧电缆与构架长期振荡磨擦,电缆破损,形成接地短路,因而整流变安装方位不合理为事端发作埋下了危险.

    (2) 形成锅炉救活的原因是5号发电机组失磁维护装备不完善.因为发电机组维护改造时没有对原维护的装备做认真研讨,只知道该发电机组在失磁时能够异步运转,就机械地连续下来,且将灭磁开相关跳发变组高压侧开关的回路撤销,对失磁维护的其它出口,如减负荷、跳厂用分支也没有完成.因而发电机组满负荷失磁后,维护不能依据运转方法自动地减负荷和切换厂用电,致使发电机组有功负荷摇摆,发电机组深度进相.从录波图上看出,厂用电压下降至60%额定值时,母线低电压维护动作,切除母线上唯一整定为低压65%额定值、0.5 s动作的排粉机,形成锅炉救活.因为其它电机不接入母线低电压维护,或整定为低压45%额定值、9 s动作,因而没有切除.黑龙江发电机组

 

    (3) 停机后传动励磁机灭磁LMK开关,跳合闸正常,阐明回路良好.从录波图中看出,励磁机A,B相短路电流只继续45 ms,励磁机电压在短路时瞬间下降后马上康复.因为励磁机LMK开关未跳开,可维持励磁机的自励恒压,2205开关未跳开,也无法完成微机调理器的逆变灭磁,因而可判别相间接地毛病为瞬间毛病.实验测得励磁机差动维护动作时刻为20 ms,励磁机LMK开关跳闸时刻为95 ms,励磁机相间接地毛病消失后,维护已回来, 未到达LMK开关跳闸时刻,因而LMK开关未跳开.因为发电机组灭磁开关MK跳闸时刻为25 ms,因而能牢靠断开.

    (4) 非线性电阻放电烧损的原因首要对错线性电阻质量不过关,反向击穿电压过高,能容缺乏.当发电机组挨近满负荷时,灭磁MK开关跳闸,发电机组转子线圈将发作较高反向过电压.但因非线性电阻击穿电压值过高,该反向电压缺乏以到达击穿值,致使非线性电阻接受适当高的电压,对柜体放电.当电压上升到必定程度时,非线性电阻导通,必将接受较大的续流,别的灭磁MK开关没能联跳2205开关,失磁发电机组因为呈现转差,定子旋转磁场还对转子励磁绕组感应沟通电压,非线性电阻又叠加差频电流,导致其过载而烧损.黑龙江发电机组

4.防范措施

    (1) 将5号励磁机整流变移至发电机组励磁小间,其钢筋水泥地上与厂房一体,振荡较小.同时将电缆衔接改为母排衔接.

    (2) 将发电机组转子一点接地维护由9 s改为0 s发信号,这样若再发作上述毛病,维护可随时宣布信号,使运转人员提早做出判别,及时进行处理.

    (3) 完善5号发电机组失磁维护出口方法.依据《关于大型汽轮发电机组组失磁问题的若干规则》和《电力工程电气规划手册》关于200~300 MW机组失磁维护的规划要求,并结合牡二厂体系的运转方法,重新整定失磁维护切厂用电和快速减负荷定值,确保发电机组失磁时维持正常的厂用电压,避免锅炉救活,而且加装发电机组有功快减设备,完成快速减负荷功能.

    (4) 将励磁机LMK开关更换为快速跳闸开关,确保励磁机快速灭磁,避免因励磁机永久性毛病而扩大事端规模.

    (5) 康复灭磁开相关跳发变组高压侧开关的回路,完成逆变灭磁,使发电机组满负荷时灭磁MK开关跳闸非线性电阻不接受差