勵磁調(diào)節(jié)器“PT斷線”判據(jù)及其邏輯優(yōu)化的探討要點

1、勵磁調(diào)節(jié)器“PT 斷線”判據(jù)及其邏輯優(yōu)化的探討陳敏剛姚孟電力工程有限責(zé)任公司，河南 平頂山 467031CH ENM in-gang關(guān)鍵詞： 勵磁調(diào)節(jié)器PT 斷線判據(jù)誤強(qiáng)勵。摘要： PT 斷線作為發(fā)電廠及電力系統(tǒng)中一種常見的故障，能否及時有效地進(jìn)行判別，是繼電保護(hù)自動裝置以及勵磁調(diào)節(jié)器正確動作的前提條件。針對PT 斷線的特點，在對不同原理的判據(jù)進(jìn)行分析后，結(jié)合現(xiàn)場實例， 指出了目前判據(jù)中存在的不足之處，給出了一種實用的PT 斷線參考判據(jù)。本文通過對姚孟發(fā)電有限責(zé)任公司應(yīng)用中的三種勵磁調(diào)節(jié)裝置PT 斷線判據(jù)進(jìn)行比較，分析出各種PT 斷線判據(jù)在不同工況下的應(yīng)用特點和優(yōu)劣。引言：發(fā)電廠中PT （電壓

2、互感器）一、二次發(fā)生斷線事故，是一種常見的故障。一旦 PT 斷線失壓，有時會使得勵磁調(diào)節(jié)裝置的電壓采樣發(fā)生偏差而產(chǎn)生切通道運行的擾動狀態(tài)，有時還會使勵磁調(diào)節(jié)器切換至手動運行，甚至?xí)l(fā)生“誤強(qiáng)勵”、過電壓以及機(jī)組失磁跳閘的嚴(yán)重事故。因此在發(fā)電機(jī)勵磁調(diào)節(jié)裝置中，PT 斷線判據(jù)的重要性是不言而喻的。PT 斷線一般可以分為PT 一次側(cè)斷線和二次側(cè)斷線，無論是哪一側(cè)的斷線，都將會使 PT二次回路的電壓異常。PT一次側(cè)斷線時，一種是全部斷線，此時二次側(cè)電壓全無，開口三角也無電壓；另一種是不對稱斷線， 此時對應(yīng)相的二次側(cè)無相電壓，不斷線相二次電壓不變，開口三角有壓。PT 二次側(cè)斷線時， PT 開口三角無電壓

3、，斷線相相電壓為零。作者最近在分析姚孟電廠6 臺機(jī)組勵磁調(diào)節(jié)裝置歷年來的故障案例時，發(fā)現(xiàn)關(guān)于 PT 三相失壓 ( 對稱斷線 ) 的判斷，各個廠家基本相同；而對于PT 不對稱斷線，則不盡相同。下文將針對南瑞集團(tuán)SAVR2000、瑞士 ABB公司 UNF以及 UN5000等不同型號勵磁調(diào)節(jié)器的PT斷線判據(jù)進(jìn)行分析比較。1 用于勵磁調(diào)節(jié)器及主設(shè)備保護(hù)的PT 斷線判據(jù)比較、分析11.1目前微機(jī)型勵磁調(diào)節(jié)器“PT斷線”的主要判據(jù)目前，發(fā)電機(jī) PT 斷線判斷方法是根據(jù) PT 斷線后的電氣量特征，其主要包括三種判據(jù) :第一種判據(jù)是 : 兩組 PT測量值比較 , 當(dāng)只有一組 PT發(fā)生斷線時 , 該組 PT 測

4、量值突然下降 , 同時另一組 PT 測量保持不變 , 當(dāng)發(fā)電機(jī)出口發(fā)生短路時 , 兩組 PT電壓采樣同時降低；第二種判據(jù)是 :PT 測量中出現(xiàn)負(fù)序分量且發(fā)電機(jī)空載或定子電流測量中無負(fù)序分量 , 此針對兩組 PT單相或兩相同時斷線故障 , 當(dāng)兩組 PT同時單相或兩相斷線時 , 電壓測量中出現(xiàn)負(fù)序分量 , 當(dāng)發(fā)電機(jī)定子正常運行時 , 定子電流測量中不出現(xiàn)負(fù)序分量 ; 當(dāng)出現(xiàn)單相或兩相短路時 , 定子電流測量中就出現(xiàn)負(fù)序分量 ; 該項判據(jù)能夠區(qū)分短路和 PT 斷線 ; 在發(fā)電機(jī)出口短路時 , 勵磁控制裝置能夠進(jìn)行正確控制 ,而不誤判為 PT斷線 ;第三種判據(jù)是 :PT 測量值很小、轉(zhuǎn)子電流較大且定子

5、電流正常。當(dāng)兩組 PT三相同時斷線， 兩組 PT三相電壓測量全部為零 , 也沒有負(fù)序分量， 第一種和第二種判據(jù)均失效的狀態(tài)：則當(dāng)轉(zhuǎn)子電流大于發(fā)電機(jī)相應(yīng)設(shè)定值時，兩組 PT 測量值很低并小于與發(fā)電機(jī)相應(yīng)的設(shè)定定值； 則出現(xiàn)如下判斷 : 發(fā)電機(jī)出口發(fā)生三相短路 , 或兩組 PT發(fā)生全部斷線；兩種情況的差別在于定子電流測量值的變化 , 發(fā)生短路時 , 定子電流測量值增大；從而判斷兩組 PT同相多相斷線。1.2 PT 斷線邏輯及采樣原理的設(shè)計PT 斷線判據(jù)滿足后，通常的做法是：當(dāng)發(fā)生 PT斷線時，以斷線的 PT 作為調(diào)節(jié)信號的通道自動切換到電流閉環(huán)運行， 防止誤強(qiáng)勵發(fā)生， 另一通道將本通道設(shè)置為工作通

6、道，將 PT斷線通道設(shè)置為備用通道。自動閉鎖 PT斷線通道輸出。目前，大機(jī)組勵磁調(diào)節(jié)器一般有兩個自動調(diào)節(jié)通道，或互為備用或并列運行，正常時均在自動方式運行。調(diào)節(jié)器通常接入兩組PT 電壓信號：勵磁PT 和測量PT。PT 斷線有兩種設(shè)計：每個調(diào)節(jié)器通道都接入不同的兩組PT，正常以固定一組PT 參與調(diào)節(jié)，每個調(diào)節(jié)器通道自動判斷PT是否正常。當(dāng)發(fā)現(xiàn)參與調(diào)節(jié)的PT 斷線時自動將另一組PT 作為調(diào)節(jié)信號。這是一種切換信號不切換通道的設(shè)計。每個調(diào)節(jié)器通道都接入不同的兩組PT,兩通道設(shè)置不同的PT 參與調(diào)節(jié)，每2組調(diào)節(jié)器自動判斷PT是否正常，當(dāng)發(fā)現(xiàn)參與調(diào)節(jié)的PT斷線時，自動將本通道退出運行而投入另一通道運行。

7、這是一種切換運行通道的設(shè)計。PT 斷線判據(jù)檢測原理大致分為兩類：一是 du/dt 加上 di/dt：即 PT 電壓采樣信號突變大于10%，判 PT斷線。二是雙 PT比較：即比較兩組 PT采樣有效值或整流輸出電壓， 當(dāng)差值大于 10% 時發(fā)出 PT斷線信號。雙 PT 比較判據(jù)根據(jù)不同勵磁系統(tǒng)又分為：同一組 PT 一次繞組（勵磁專用）不同二次繞組之間比較；不同組 PT 一次繞組的不同二次繞組之間比較；機(jī)端電壓與同步電壓（勵磁變二次側(cè)）之間比較等。目前火力發(fā)電機(jī)組一般采用中性點非直接接地方式，此方式下，當(dāng)電壓互感器的高壓側(cè)出現(xiàn)一相斷線或保險熔斷，此時故障相的電壓采樣不為 0（無論采樣取相電壓還是線電

8、壓），而僅比正常采樣值偏低 （但不是該相實際電壓， 則 PT開口三角處會出現(xiàn) 33V左右電壓值。 目前，勵磁調(diào)節(jié)器電壓采樣通常取三相線電壓平均值（一般不取負(fù)序電壓量及開口三角零序電壓作為輔助判據(jù)） 。（注意，第一組 PT 斷線后繼而發(fā)生第二組 PT 斷線時仍然應(yīng)當(dāng)正確發(fā) PT 斷線信號；有時出現(xiàn) PT熔絲阻值變大或熔絲緩慢熔斷， TV電壓下降值小于熔斷一相的情況和 PT 電壓緩慢下降的情況，調(diào)節(jié)器制造廠的設(shè)計也應(yīng)對此做出準(zhǔn)確判斷。）1.3發(fā)電機(jī)等主設(shè)備保護(hù)中PT 斷線的判據(jù)與勵磁調(diào)節(jié)器相比， 主設(shè)備保護(hù)因作用不同（電壓采樣不參與調(diào)節(jié)），保護(hù)雙重化配置時，其電壓采樣一般分別取自兩組不同的 PT

9、二次繞組，一組用于參與保護(hù)動作值計算的電壓采樣，一組專用于 PT 斷線閉鎖判別。用于保護(hù)閉鎖判別的 PT二次繞組一般固定為一組，其 PT斷線判據(jù)有兩種：檢測三相電壓的斷線判據(jù)：三相電壓均小于某一電壓值（如20V或 30V），同時任一相電流大于某一電流值（如0.2A 或 0.1A ）；即 PT 三相失壓且檢測有電流時，可發(fā)出 PT斷線信號。負(fù)序電壓或零序電壓的斷線閉鎖判據(jù)。負(fù)序電壓判據(jù)為當(dāng)出現(xiàn)負(fù)序電壓大于某值（如 8V）時；零序電壓判據(jù)為當(dāng)出現(xiàn)零序電壓大于某值（如3U0為 18V）時、同時兩相間電壓差值也大于該值；即單相或兩相失壓或PT 斷線時，可發(fā)出3PT 斷線信號。（滿足以上判據(jù)發(fā)出PT斷線

10、信號時，還需要經(jīng)一定的延時時間。）2 姚電 6 臺機(jī)組勵磁系統(tǒng)簡介平頂山姚孟發(fā)電有限責(zé)任公司（前稱姚孟電廠）始建于1970 年，迄今四十多年間，其勵磁系統(tǒng)設(shè)備已經(jīng)歷了多次擴(kuò)建和改造，各臺機(jī)組勵磁系統(tǒng)呈現(xiàn)出不同時期多種勵磁技術(shù)同時應(yīng)用的獨特現(xiàn)象。姚電 #1、2 機(jī)組交流勵磁機(jī)（磁場旋轉(zhuǎn)式）加靜止硅整流器；如圖：FLQACFLACL CT FPT自動恒壓裝置自動勵磁調(diào)節(jié)器圖 2-1 交流勵磁機(jī)系統(tǒng)接線原理一（#1、 2 機(jī)組：三機(jī)它勵）（注：圖中副勵磁機(jī)已于1996、 1997 年改造為永磁機(jī)，取消了自動恒壓裝置。）姚電 #3、4 機(jī)組交流勵磁機(jī)（電樞旋轉(zhuǎn)式）加旋轉(zhuǎn)硅整流器；如圖：FLQPMGAC

11、L CT FPT自動勵磁kz調(diào)節(jié)器4圖 2-2 無刷勵磁系統(tǒng)接線原理（#3、 4 機(jī)組）（以上均為三機(jī)勵磁系統(tǒng)，且#3、4 機(jī)組屬于無刷勵磁；目前#1、2、4 機(jī)采用瑞士 ABB公司 UNF勵磁調(diào)節(jié)器， #3 機(jī)采用南瑞集團(tuán) SAVR2000勵磁調(diào)節(jié)器）姚電 #5、6 機(jī)組自并勵方式。 （采用瑞士 ABB公司 UN5000型勵磁調(diào)節(jié)器）如圖：KZFLQCTFPTZB自動勵磁調(diào)節(jié)器圖 2-3 自并激勵磁系統(tǒng)接線原理（#5、6 機(jī)組）3 姚電各種微機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器PT斷線判據(jù)介紹及分析微機(jī)型勵磁調(diào)節(jié)器一般是由兩套微機(jī)通道互為備用運行， 當(dāng)一套微機(jī)通道發(fā)生故障將自動切換為另外一套微機(jī)通道運行， 每一套微

12、機(jī)調(diào)節(jié)通道都有 2 種運行工況：a. 發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓調(diào)節(jié)（以發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓為判據(jù)調(diào)節(jié)簡稱AVR）b. 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流調(diào)節(jié)（以發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流為判據(jù)調(diào)節(jié)簡稱FCR）。目前，雙 PT比較式 PT斷線判據(jù)在各廠家調(diào)節(jié)器中應(yīng)用較為廣泛。正常運行方式下，調(diào)節(jié)器均處于AVR調(diào)節(jié)工況，電壓PT1、PT2同時采樣進(jìn)入兩套微機(jī)裝置， A 套微機(jī)裝置采樣的PT1電壓是用來 AVR調(diào)節(jié)，采樣的 PT2 電壓僅僅是用來判斷 PT1 電壓是否發(fā)生斷線故障，而不用來AVR調(diào)節(jié)， B 套微機(jī)通道采樣的PT2電壓是用來 AVR調(diào)節(jié)，采樣的PT1電壓僅僅是用來判斷PT2是否發(fā)生斷線故障，5而不用來 AVR調(diào)節(jié)。下面將幾種勵磁調(diào)節(jié)

13、器PT斷線判據(jù)分別進(jìn)行介紹。3.1 姚孟電廠 #1、2、4 機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器 （ABB UN-F型） PT 斷線判據(jù)3.1.2啟動過程中的 PT斷線判據(jù)（參數(shù)10802）：勵磁投入12 秒或已并網(wǎng)；勵磁電流大于 20%；機(jī)端電壓小于 70%；上述條件均滿足后延時20 秒判 PT斷線。3.1.3雙 PT 比較判據(jù)（參數(shù) 10820）：兩通道機(jī)端電壓采樣值相差 5%，延時1 秒后判 PT 斷線（哪個通道采樣值低判該通道PT 斷線）。3.1.4du/dt 判據(jù)（參數(shù) 10921，此判據(jù)可通過參數(shù) 914 進(jìn)行投、退）：勵磁投入； 50 或 100MS內(nèi) du/dt 超過 0.5%UN/MS（5PU/S）

14、，且 di/dt不大于 2.5%或備用通道失效；上述條件滿足后判 PT斷線。3.1.5機(jī)端電壓與同步電壓比較（該判據(jù)受參數(shù)515 及 901 設(shè)置閉鎖，即以自并勵系統(tǒng)正常運行工況作為開放條件，在三機(jī)勵磁系統(tǒng)該判據(jù)被自動閉鎖）：任意一個通道機(jī)端電壓采樣值低于同步電壓采樣15%動作（ 8%返回），延時 0.1秒后判 PT斷線。3.2 姚孟 #5、 6 機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器PT斷線判據(jù)3.2.1機(jī)組啟動過程中（并網(wǎng)前）的PT斷線判據(jù)：機(jī)端電壓與勵磁電流變化比較判據(jù)：無并網(wǎng)信號；自并勵系統(tǒng)且正常運行工況（非試驗電源）；勵磁電流變化不超過 2%；機(jī)端電壓變化超過 5%；上述條件均滿足后延時 250 毫秒判 PT

15、斷線。機(jī)端電壓與同步電壓比較判據(jù)：勵磁投入；無并網(wǎng)信號；自并勵系統(tǒng)且正常運行工況（非試驗電源）；任意一個通道機(jī)端電壓采樣值低于同步電壓采樣 15% 動作（ 8%返回）；上述條件均滿足后延時 50 毫秒判 PT斷線。du/dt判據(jù)（此判據(jù)可通過參數(shù)914 進(jìn)行投、退）：勵磁投入；無并網(wǎng)信號；1 秒內(nèi)發(fā)電機(jī)定子電流di/dt不超過 0.5%UN/MS（ 5PU/S），且機(jī)端電壓 du/dt 持續(xù) 0.5 秒超過 0.5%UN/MS（5PU/S）并延時 50 毫秒；上述條件均滿足后判 PT 斷線。3.2.2 并網(wǎng)后的 PT斷線判據(jù)：機(jī)端電壓與同步電壓（勵磁變壓器副邊電壓）比較判據(jù)：勵磁投入；有并網(wǎng)信

16、號；自并勵系統(tǒng)且正常運行工況（非試驗電源） ；任意一個通道機(jī)端電壓采6樣值低于同步電壓采樣15%動作（ 8%返回）；上述條件均滿足后延時100 毫秒判PT 斷線。du/dt 判據(jù)（此判據(jù)可通過參數(shù) 914 進(jìn)行投、退）：勵磁投入；有并網(wǎng)信號； 1 秒內(nèi)發(fā)電機(jī)定子電流 di/dt 不超過 0.5%UN/MS（ 5PU/S），且機(jī)端電壓 du/dt 持續(xù) 0.5 秒超過 0.5%UN/MS（ 5PU/S）并延時 100 毫秒；上述條件均滿足后判 PT斷線。目前，姚電幾臺機(jī)組勵磁系統(tǒng)du/dt 判據(jù)均未投用。3 3 其它幾種三機(jī)勵磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)器PT 斷線判據(jù)：#1、2 機(jī)勵磁系統(tǒng)改造前原 WKKL-2

17、000調(diào)節(jié)器 PT斷線判據(jù)：雙 PT 電壓比較，如果其差值大于較大值的 1/8 （或同一 PT不同相之間電壓比較），勵磁 PT斷線切手動、儀表 PT斷線發(fā)信號。#3、4 機(jī)原（ ACEC）模擬調(diào)節(jié)器 PT斷線判據(jù)：三相電壓和大于8V，最小線電壓小于16V，判為兩相或單相PT斷線。#3 機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器（南瑞SAVR2000） PT斷線判據(jù)：SAVR2000型微機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器正常運行時，兩套微機(jī)通道均處于AVR調(diào)節(jié)工況，每套微機(jī)通道采樣的PT1、PT2經(jīng)過模擬量板的隔離整流，然后把PT1、 PT2的整流值進(jìn)行比較。當(dāng)PT1或 PT2發(fā)生一相或二相（三相）斷線整流值將明顯降低，裝置會比較PT1、PT2整

18、流值，然后判斷出哪組PT 斷線，將對應(yīng) PT 斷線的微機(jī)通道切換為轉(zhuǎn)子電流調(diào)節(jié)工況而自動轉(zhuǎn)為備用通道（輸出跟蹤主用通道但被閉鎖），沒有發(fā)生斷線的 PT對應(yīng)的微機(jī)通道自動切換為主用通道運行在AVR工況。這樣發(fā)生 PT斷線的微機(jī)通道由于輸出被閉鎖將不會引起誤強(qiáng)勵。3.4 各種 PT 斷線判據(jù)的比較du/dt判據(jù)的缺點：假設(shè)系統(tǒng)發(fā)生較大擾動（無功振蕩） ，調(diào)節(jié)器兩個通道將同時判斷PT 斷線并切換至手動運行方式， 而如果此時不滿足判據(jù)條件將可能造成誤強(qiáng)勵或加重?zé)o功振蕩。一般在在三機(jī)勵磁系統(tǒng)中本判據(jù)不宜投用，在自并勵系統(tǒng)作為試驗方式下的參考判據(jù)（本文后面將通過案例進(jìn)一步說明）。雙 PT電壓比較判據(jù)的缺點

19、：微機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器軟件通過比較兩個電壓的差值，當(dāng)差值超過整定值時，邏輯7控制器啟動切換：如果兩個通道共用一組 PT，則從自動方式切換到手動方式運行；如果雙通道使用各自獨立的 PT，而且運行通道出現(xiàn) PT斷線，則從運行通道的自動方式切換到備用通道的自動方式；如果兩組 PT 均出現(xiàn)故障，則切換到手動方式運行。我們仔細(xì)分析一下處理雙 PT比較判據(jù)判斷 PT斷線的方法，就能得出其中的不足之處。假設(shè)發(fā)電機(jī)正常運行在 A 套微機(jī)通道的 AVR調(diào)節(jié)工況 ,B 套微機(jī)通道備用在 AVR調(diào)節(jié)工況， PT1電壓回路發(fā)生斷線故障， A 套微機(jī)通道根據(jù) PT1、PT2的整流值進(jìn)行比較，發(fā)出 PT 斷線報警信號，由于 P

20、T1 發(fā)生斷線， A 套微機(jī)通道將自動由 AVR工況轉(zhuǎn)成 FCR工況，同時 A 套微機(jī)通道自動轉(zhuǎn)為備用， B 套微機(jī)通道切換為主用仍工作在 AVR調(diào)節(jié)工況，此時 PT2用于 B 套微機(jī)通道作為電壓調(diào)節(jié)的判據(jù)。由于 PT1己經(jīng)發(fā)生斷線故障， 若此時 PT2 再發(fā)生斷線故障而使 PT2的整流值降低，此時 PT1、PT2 的整流值均降低，將引起勵磁裝置判斷是因為系統(tǒng)短路故障而引起的電壓下降，調(diào)節(jié)器將增大勵磁輸出造成誤強(qiáng)勵。而該種缺陷在 UNITROL-5000型勵磁調(diào)節(jié)器 PT斷線判據(jù)中將不會出現(xiàn)。 因為UNITROL-5000型勵磁系統(tǒng)在判別 PT 斷線時采用的是采入的 PT 電壓和采入勵磁變低壓

21、側(cè)電壓進(jìn)行比較，此時發(fā)生雙 PT斷線也不會引起機(jī)組誤強(qiáng)勵。但是，如果零起升壓過程中 ( 比如升壓至 60%UN時 ) 發(fā)生 PT 一次保險斷一相，則兩路電壓采樣同時降至 60%UN，同樣存在誤強(qiáng)勵的風(fēng)險 。( 升壓過程中， 60%UN 前后都存在斷線可能。 ) 針對此種情況， UNITROL-5000型勵磁調(diào)節(jié)器 PT 斷線判據(jù)中又增加了 U、 IF 檢測判據(jù)，問題隨即迎刃而解了。但如果發(fā)電機(jī)升壓時發(fā)生雙 PT 斷線，且此時又出現(xiàn)出口短路故障，則此時會影響調(diào)節(jié)器的強(qiáng)勵功能 （因雙 PT斷線后切至手動方式），由于如此工況出現(xiàn)的幾率實在太小，且其僅僅影響到繼電保護(hù)裝置動作的靈敏性，所以在設(shè)計 PT

22、 斷線判據(jù)時可不予考慮。另一種極端工況如： 機(jī)端短路時， 無論并網(wǎng)與否， 調(diào)節(jié)器均不判 PT 斷線（參考后面介紹我廠的兩個案例）而出現(xiàn)強(qiáng)勵。如果我們從強(qiáng)勵與過電壓出現(xiàn)的工況區(qū)別上進(jìn)行考慮：強(qiáng)勵多從并網(wǎng)時考慮，過電壓多出現(xiàn)在空載時。則設(shè)計 PT斷線判據(jù)的思路將更加清晰。4 PT 斷線判據(jù)在應(yīng)用中的案例分析8下面通過部分勵磁系統(tǒng)案例對PT斷線判據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步分析：案例 1、 #1 機(jī)調(diào)節(jié)器受系統(tǒng)擾動影響、切手動2003 年 2 月 9 日晚，姚孟 #1 機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器報“ A120”（PT斷線），并由“AVR”自動切換至“ FCR”手動運行方式。查220KV變電站多條線路跳閘，調(diào)節(jié)器兩個通道均報“ P

23、T斷線”并切至手動；此時其它主設(shè)備保護(hù)無PT斷線告警。查該調(diào)節(jié)器軟件圖及參數(shù)得知：該調(diào)節(jié)器為新安裝投運，因其PT 斷線邏輯未采用雙 PT比較判據(jù)，而是采用du/dt判據(jù)，由于系統(tǒng)故障后電壓擾動較大，造成兩個通道同時判“ PT 斷線”繼而切至手動方式運行。隨后通過修改參數(shù)將該調(diào)節(jié)器du/dt判據(jù)退出，將雙PT比較判據(jù)加用；復(fù)歸信號后重新投入自動方式運行。案例 2、 #1 機(jī)停機(jī)減負(fù)荷過程中及正常運行時調(diào)節(jié)器的幾次PT斷線報警2007.6.15 ，姚孟 #1 機(jī)停機(jī)減負(fù)荷過程中調(diào)節(jié)器“A120”報警（ PT斷線）。查此時發(fā)變組保護(hù)及DCS系統(tǒng)同時出 PT斷線告警，在調(diào)節(jié)器AVR柜內(nèi)測 TV1電壓

24、UAC=71V,判斷該組 PT 一次保險有缺陷，停機(jī)后檢查發(fā)現(xiàn)PT 一次保險 B 相過熱，更換后正常，復(fù)歸AVR通道跟蹤偏差閉鎖信號。2007.9.23 ，姚孟 #1 機(jī)啟動過程中（空載狀態(tài)）調(diào)節(jié)器 “A120”報警（ PT 斷線）。在調(diào)節(jié)器 AVR柜內(nèi)測 TV1電壓后判斷該組 PT一次保險有缺陷， 檢查發(fā)現(xiàn) PT 一次保險 B 相過熱，做安全措施并整組更換 PT 一次保險后正常，復(fù)歸 AVR通道跟蹤偏差閉鎖信號。2007.11.27 ，運行人員在 DCS系統(tǒng) CRT監(jiān)盤時發(fā)現(xiàn)： #1 機(jī)機(jī)端三相電壓略微不平衡。檢查，此時在保護(hù)屏、 AVR、測量回路檢查各組PT二次電壓略有不平衡，但各處均未報

25、“PT 斷線”（未到定值 ) ，判斷 PT一次保險存在初期故障。就地檢查 TV2 一次保險 B 相過熱（尚未熔斷），證實判斷。處理：按處理預(yù)案做安全措施： AVR切至 CH1(處理過程中“ A120”及“ PT 斷線”發(fā)出）。2008.3.4 凌晨， #1 機(jī)“ A120”報警、切通道。查： #1 機(jī) TV1 一次保險 C 相熔斷。因定子接地3U0 取自 TV2，故本次 PT 斷線未跳機(jī)（上次TV2 斷線因發(fā)變組定子接地保護(hù)裝置問題曾經(jīng)造成跳機(jī)) ；AVR由 CH1切至 CH2，報“ A120”；發(fā)變組、 DCS報“ TV 斷線”；處理：按照預(yù)案更換一次保險（發(fā)現(xiàn)運行人員僅更換一相保險）；遂建

26、議：應(yīng)按照規(guī)程同時更換三相保險。9案例 3、 #2 機(jī)啟動并網(wǎng)試驗中，手/ 自動切換時發(fā)電機(jī)過壓跳閘（類似雙PT斷線情況）2005 年，姚孟 #2 機(jī)大修中勵磁調(diào)節(jié)器更換改造后進(jìn)行啟動試驗，發(fā)電機(jī)空載試驗后調(diào)節(jié)器由手動切換至自動方式，由于手動 - 自動參數(shù)跟蹤慢， 造成強(qiáng)勵，發(fā)電機(jī)過壓保護(hù)動作跳閘。分析：此過程類似于雙PT比較中判三相失壓，不判PT斷線。案例 4、 #4 機(jī)啟動短路試驗中，誤投自動、誤強(qiáng)勵2007.10.27 ，#4 機(jī)因發(fā)電機(jī)出口增加一臺高壓廠用變壓器而進(jìn)行啟動過程中的短路試驗，短路點設(shè)置在該變壓器低壓側(cè) 6KV斷路器下口。試驗開始后， 在變壓器及斷路器本體的試驗人員突然感受

27、到巨大的振動并聽到鐵磁諧振的“嗡嗡”聲，隨即用對講機(jī)呼叫停止。 檢查發(fā)現(xiàn)：運行人員操作中誤將勵磁調(diào)節(jié)器投為自動方式，所以造成了強(qiáng)勵。（啟動升壓過程中雙 PT三相均無電壓且有電流， 此時不判“ PT 斷線”。）案例 5、 #4 機(jī)無功擺動（ PT一次觸頭變形接觸不良）20102011， #4 機(jī)組機(jī)端電壓及無功擺動。檢查 AVR已切通道，運行中檢查無異常，切換運行通道無異常 （有風(fēng)險）。第一次停機(jī)檢查： PT 二次加壓無異常。第二次停機(jī)準(zhǔn)備 PT一次加壓，檢查發(fā)現(xiàn)： PT 一次觸頭變形、接觸不良。處理后再次并網(wǎng)后故障消除。注意：由于 PT 一次觸頭接觸不良造成勵磁調(diào)節(jié)器電壓采樣的的瞬間波動，對于

28、雙 PT比較斷線判據(jù)， 有時能夠報 PT斷線并切換通道，有時則不能報警，這樣不但可能造成電壓及無功的持續(xù)擺動， 還有可能造成誤強(qiáng)勵甚至失磁以至機(jī)組解列。案例 6、 #6 機(jī) 551 開關(guān)斷口閃絡(luò)、強(qiáng)勵2011 年 8 月 2 日中午 13：30 分，暴雨。姚孟 #6 機(jī)組啟動中， 551、553 開關(guān)熱備用狀態(tài)，當(dāng) #6 發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓升至約 19.78kV（額定電壓 20kV），準(zhǔn)備并網(wǎng)時（ 551 開關(guān)未合），網(wǎng)控值班人員聽到 500kV 變電站方向有較大異常聲音，隨后一聲巨響， 500kV 南母失壓。就地檢查551 開關(guān) C 相開關(guān)北側(cè)斷口閃絡(luò)崩斷。551 開關(guān)爆炸發(fā)生后， #6 發(fā)變組

29、保護(hù)中有“突加電壓保護(hù)動作” 、“斷口閃絡(luò)保護(hù)動作”、“熱工保護(hù)動作”；變電站 551 開關(guān)保護(hù)中有“三相不一致保護(hù)動作” 、10“死區(qū)保護(hù)動作” 、“溝通三跳保護(hù)動作” ； 500kV 南母母差保護(hù)中有“失靈啟動動作”。調(diào)取故障錄波后分析： #6 發(fā)電機(jī)零起升壓， 故障前主變高壓側(cè)三相電壓分別為 UA=60.76V/304KV/526KV, UB=60.82V, UC=60.75V, U0=0.27V, 機(jī)端三相電壓UA=57.1V UB=56.97V, UC=58.99V/11.8KV/20.43KV, U0=0.8V, 無論機(jī)端還是主變高壓側(cè)，三相電壓基本平衡，在額定值附近，相序正相序。

30、551 開關(guān)閃絡(luò)后，主變高壓側(cè) IC、IO，機(jī)端 IB 、IC ，主變高壓側(cè) UO以及 500KV線路 3UO發(fā)生同步周期性振蕩。從錄波圖中分析，當(dāng)551 開關(guān)閃絡(luò)后，機(jī)端和系統(tǒng)側(cè)電氣量變化趨勢基本相同， #6 機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器曾發(fā)生強(qiáng)勵。551 開關(guān)發(fā)生閃絡(luò)， 29.4ms 時刻，轉(zhuǎn)子受到 551 開關(guān)閃絡(luò)電流引起的發(fā)電機(jī)定子電流突然增大，此時由電樞反應(yīng)造成了轉(zhuǎn)子電流突增（波形中的第一次上升），隨后在波形中的第二次上升是真正的勵磁調(diào)節(jié)器強(qiáng)勵現(xiàn)象，勵磁電壓、勵磁電流升高， 1051.4ms 滅磁開關(guān)跳開，其中強(qiáng)勵持續(xù)時間 1022ms，強(qiáng)勵時最大勵磁電壓為 602V(1.43Ufe) ，最大勵磁電

31、流為 6.03kA （ 1.46Ife ）。開關(guān)閃絡(luò)事故發(fā)生后，針對并往前該事故過程中調(diào)節(jié)器該不該強(qiáng)勵，有兩種不同意見，筆者認(rèn)為：無論從系統(tǒng)還是裝置本身來看，都應(yīng)該強(qiáng)勵。（從軟件圖閉鎖強(qiáng)勵的條件看：僅整流橋故障數(shù)（929、10926）、勵磁電流限值及啟勵過程有關(guān)參數(shù)閉鎖強(qiáng)勵，而與是否并網(wǎng)無關(guān)。）從對事件過程分析后發(fā)現(xiàn)：調(diào)節(jié)器功能與保護(hù)配合良好，強(qiáng)勵后提高了保護(hù)動作的靈敏性。 雖然閃絡(luò)故障發(fā)生在并往前， 但其故障性質(zhì)為類似于發(fā)電機(jī)出口不對稱短路，此時如果修改調(diào)節(jié)器 PT斷線判據(jù)（比如增加負(fù)序量判據(jù)） ，則可能因 PT 斷線報警而使調(diào)節(jié)器且至手動運行，而系統(tǒng)故障點并不會因此消除，由于調(diào)節(jié)器手動方式

32、下大部分功能和保護(hù)都不完善，更加大了事故發(fā)展的風(fēng)險。案例 7、 2008.4.12 ， #6 機(jī)并網(wǎng)時 Q=20萬（并網(wǎng)后 PT斷線判據(jù)的影響）查：并網(wǎng)前主變高壓側(cè)二次電壓 63.1V，系統(tǒng)側(cè) 61.8V；檢查啟動前主變調(diào)壓抽頭已由“ 3”上調(diào)一檔。分析：由于并網(wǎng)前調(diào)節(jié)器運行在電壓閉環(huán)方式，并網(wǎng)后運行在電壓及無功閉11環(huán)方式，由于并網(wǎng)時壓差，造成無功突增（類似瞬間強(qiáng)勵）。案例 7、 #4 機(jī)啟動空載 PT 斷線切換試驗中，誤操作、強(qiáng)勵、過壓、滅磁2014.5.17 ，#4 機(jī)大修后啟動過程中的勵磁調(diào)節(jié)器功能試驗（PT斷線切通道），試驗開始后，首先模擬PT1斷線（單相），調(diào)節(jié)器由運行通道1 自動

33、切換至運行通道，并報警“A120”；隨即隨即模擬 PT2斷線（單相），約 2 秒后發(fā)電機(jī)過壓 （強(qiáng)勵）、滅磁。檢查發(fā)現(xiàn)：試驗人員對斷線判據(jù)邏輯不熟悉、操作方法有誤，未將模擬 PT1斷線措施恢復(fù)而直接將勵磁調(diào)節(jié)器PT2模擬斷線，所以造成了強(qiáng)勵。（該工況下雙 PT相繼出現(xiàn)單相斷線，此時不判“PT斷線”。）案例 8、 #5 機(jī)啟動空載手動零起升壓試驗中PT 斷線2014.7.23 凌晨，#5 主變高壓側(cè)瓷瓶閃絡(luò)， 機(jī)組啟動零起升壓試驗過程中 （PT斷線）告警，檢查發(fā)現(xiàn)機(jī)端PT未恢復(fù)送電。對以上案例進(jìn)一步分析后可以初步得到這樣的結(jié)論： 通過對各 PT 斷線判據(jù)及部分案例分析可以發(fā)現(xiàn)， ABB公司 UN5000勵磁調(diào)節(jié)器 PT 斷線判據(jù)邏輯設(shè)計較為完善，不但對各種運行工況進(jìn)行了針對性邏輯設(shè)計， 且參數(shù)整定及邏輯修改比較方便。但目前無論何種判據(jù)：對 PT一次保險過熱、 緩慢熔斷及 PT 一次觸頭接觸故障現(xiàn)象均不能靈敏反應(yīng)，需要對邏輯判據(jù)及參數(shù)設(shè)置進(jìn)一步優(yōu)化。綜上分析，調(diào)節(jié)器選擇時應(yīng)注意選擇邏輯設(shè)計完善、 運用中硬件過關(guān)的產(chǎn)品；整定參數(shù)時應(yīng)充分考慮各種運行方式 （如并網(wǎng)前的零起升壓、 機(jī)組各種試驗狀態(tài)、并網(wǎng)后的系統(tǒng)擾動和沖擊以及 PT一次斷線的工況等） 。關(guān)于 du/dt 判據(jù)在系統(tǒng)擾動時的誤動問題， 筆者認(rèn)為斷線判據(jù)誤動是由于采樣精度不足造成。 如能夠提高調(diào)節(jié)器裝置采樣回路精度及運算速度