勵磁系統(tǒng)事故典型案例分析

1、2021-7-221 2021-7-222 一、人為小失誤釀成大事故一、人為小失誤釀成大事故 二、原理缺陷導(dǎo)致的事故二、原理缺陷導(dǎo)致的事故 三、安裝不當(dāng)導(dǎo)致的事故三、安裝不當(dāng)導(dǎo)致的事故 四、器件失效導(dǎo)致的事故四、器件失效導(dǎo)致的事故 五、日常試驗(yàn)遇到的問題五、日常試驗(yàn)遇到的問題 六、事故分析方法六、事故分析方法 七、事故預(yù)防七、事故預(yù)防 2021-7-223 一、人為小失誤釀成大事故一、人為小失誤釀成大事故 2021-7-224 1.勵磁勵磁PT未投入引發(fā)的變壓器爆炸事未投入引發(fā)的變壓器爆炸事 故故 某電廠自并勵磁系統(tǒng)大修后，做空載勵磁實(shí)驗(yàn)時，將調(diào)節(jié)某電廠自并勵磁系統(tǒng)大修后，做空載勵磁實(shí)驗(yàn)時，將

2、調(diào)節(jié) 器投入自動運(yùn)行，因調(diào)試人員未觀察到發(fā)電機(jī)電壓上升，開始器投入自動運(yùn)行，因調(diào)試人員未觀察到發(fā)電機(jī)電壓上升，開始 操作增減磁操作，突然導(dǎo)致勵磁變壓器高壓側(cè)繞組過壓擊穿，操作增減磁操作，突然導(dǎo)致勵磁變壓器高壓側(cè)繞組過壓擊穿， 造成短路，發(fā)生爆炸事故。檢查發(fā)現(xiàn)，發(fā)電機(jī)造成短路，發(fā)生爆炸事故。檢查發(fā)現(xiàn)，發(fā)電機(jī)PTPT高壓側(cè)熔絲未高壓側(cè)熔絲未 上，勵磁調(diào)節(jié)器收到上，勵磁調(diào)節(jié)器收到PTPT電壓全部為電壓全部為0 0，采用雙，采用雙PTPT比較法無法判斷比較法無法判斷 PTPT斷線，根據(jù)閉環(huán)計算，勵磁調(diào)節(jié)器輸出強(qiáng)勵觸發(fā)角，發(fā)電機(jī)斷線，根據(jù)閉環(huán)計算，勵磁調(diào)節(jié)器輸出強(qiáng)勵觸發(fā)角，發(fā)電機(jī) 誤強(qiáng)勵，定子電壓迅速上

3、升，最終導(dǎo)致勵磁變壓器高壓側(cè)繞組誤強(qiáng)勵，定子電壓迅速上升，最終導(dǎo)致勵磁變壓器高壓側(cè)繞組 過壓擊穿，造成短路，發(fā)生爆炸事故。過壓擊穿，造成短路，發(fā)生爆炸事故。 2021-7-225 2. PSS試驗(yàn)中，白噪聲信號對地電阻試驗(yàn)中，白噪聲信號對地電阻 脫落，造成輸入突然變大，跳機(jī)；誤脫落，造成輸入突然變大，跳機(jī)；誤 將將3%階躍響應(yīng)設(shè)成階躍響應(yīng)設(shè)成30%造成跳機(jī)；造成跳機(jī)； 3.無功調(diào)差參數(shù)設(shè)置不一致切換導(dǎo)無功調(diào)差參數(shù)設(shè)置不一致切換導(dǎo) 致發(fā)電機(jī)誤強(qiáng)勵事故分析致發(fā)電機(jī)誤強(qiáng)勵事故分析 v某電廠200MW機(jī)組處于發(fā)電狀態(tài)，有功 200MW，無功+100Mvar。勵磁調(diào)節(jié)器正常 工作中，A通道為主通道，B通

4、道為從通道， 處于備用狀態(tài)，勵磁調(diào)試人員觀察勵磁電流 ，進(jìn)行通道切換試驗(yàn)，通道切換命令（A通道 至B通道）發(fā)出后，勵磁電流突然增大，勵磁 變壓器保護(hù)動作，作用于發(fā)電機(jī)解列跳閘。 2021-7-226 v事故發(fā)生后，檢查B通道和勵磁變壓器保護(hù)裝 置，結(jié)果表明B通道和勵磁變壓器保護(hù)裝置均 工作正常，重新開機(jī)，B通道也能正常帶負(fù)荷 運(yùn)行。但發(fā)現(xiàn)當(dāng)發(fā)電機(jī)空載時，進(jìn)行A通道和 B通道切換，發(fā)電機(jī)定子電壓無擾動；當(dāng)發(fā)電 機(jī)負(fù)載時，進(jìn)行A通道和B通道切換，發(fā)電機(jī) 定子電壓有明顯的偏移，遂將事故原因分析 重點(diǎn)放在A通道和B通道參數(shù)差異上，比較發(fā) 現(xiàn)：A通道無功調(diào)差系數(shù)為0，B通道無功調(diào) 差系數(shù)誤設(shè)置為-15%

5、。 2021-7-227 v無功調(diào)差系數(shù)的定義為發(fā)電機(jī)無功功率為額定容量 時，疊加在電壓測量值的發(fā)電機(jī)定子電壓的百分?jǐn)?shù) 。無功功率調(diào)差系數(shù)為-15%的含義為當(dāng)發(fā)電機(jī)無功 功率為額定容量時，發(fā)電機(jī)定子電壓測量等效降低- 15%，即相當(dāng)于增加勵磁電流直至發(fā)電機(jī)定子電壓 增加15%，事故發(fā)生時，無功功率（100MVar）近 似為額定容量（235MVA）的42.5%，由于A通道無 功功率調(diào)差系數(shù)為0，B通道無功功率調(diào)差系數(shù)為- 15%，當(dāng)勵磁從A通道運(yùn)行切換至B通道運(yùn)行時，相 當(dāng)于發(fā)電機(jī)電壓要增加6.37%，勵磁電流急劇增加 ，超過勵磁變壓器保護(hù)啟動值，延時后動作跳閘， 發(fā)電機(jī)解列滅磁。 2021-7

6、-228 v 重新設(shè)置無功功率調(diào)差系數(shù)，A通道和B通道 定值相同，發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后重新做A通道和B通 道切換試驗(yàn)，試驗(yàn)順利完成，發(fā)電機(jī)定子電 壓、無功功率和勵磁電流無明顯變化。 檢查勵磁調(diào)節(jié)器勵磁電流過勵限制定值和 勵磁變壓器保護(hù)裝置定值配合情況，保證出 現(xiàn)誤強(qiáng)勵時，勵磁調(diào)節(jié)器勵磁電流過勵限制 先動作降低勵磁電流，不能出現(xiàn)勵磁變壓器 保護(hù)先動作于發(fā)電機(jī)解列。 2021-7-229 4.近端負(fù)荷設(shè)置負(fù)調(diào)差引起發(fā)電機(jī)近端負(fù)荷設(shè)置負(fù)調(diào)差引起發(fā)電機(jī) 無功波動故障分析無功波動故障分析 v某大型國企自備電廠60MW機(jī)組，原勵磁系 統(tǒng)為老式模擬式勵磁調(diào)節(jié)器，利用檢修期間 更換為微機(jī)型勵磁調(diào)節(jié)器，勵磁調(diào)節(jié)器調(diào)試

7、完成后，發(fā)電機(jī)進(jìn)行并網(wǎng)試驗(yàn)，試驗(yàn)期間發(fā) 電機(jī)無功功率運(yùn)行穩(wěn)定，數(shù)天后，發(fā)電機(jī)重 新開機(jī)后，發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓和無功功率出現(xiàn) 長期不平息的波動現(xiàn)象。 2021-7-2210 v故障發(fā)生后，電廠和廠家技術(shù)人員對故障進(jìn) 行技術(shù)分析，對試驗(yàn)期間的錄波數(shù)據(jù)和故障 時的錄波數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，結(jié)果顯示前后 的不同：試驗(yàn)期間發(fā)電機(jī)的負(fù)荷主要輸出至 高壓母線（35KV），再經(jīng)由高壓母線（ 35KV）供給企業(yè)使用；而故障時發(fā)電機(jī)的負(fù) 荷主要供給低壓母線（6.3KV）使用。 2021-7-2211 v重新對定值進(jìn)行核算，無功調(diào)差系數(shù)設(shè)置為- 4%，由于發(fā)電機(jī)主接線采用單元接線，無功 調(diào)差系數(shù)為-4%，以補(bǔ)償變壓器的電壓

8、降， 但是對于低壓母線負(fù)荷而言，發(fā)電機(jī)定子與 負(fù)荷之間阻抗為零，根據(jù)無功功率調(diào)差系數(shù) 的物理意義，對于機(jī)端負(fù)荷較重的發(fā)電機(jī)組 ，其無功功率調(diào)差系數(shù)必須為正。將無功功 率調(diào)差系數(shù)更改為4%后，發(fā)電機(jī)無功功率波 動很快平息后，運(yùn)行穩(wěn)定。 2021-7-2212 2021-7-2213 5.勵磁電流的采樣值偏低引發(fā)的事故勵磁電流的采樣值偏低引發(fā)的事故 某電廠空載勵磁實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到自動方式切換手動方式的實(shí)驗(yàn)。 當(dāng)勵磁方式從自動切換成手動后，整流柜上的勵磁電流和勵磁 電壓表計急升。此時試驗(yàn)人員按逆變令無效，現(xiàn)場工作人員立 即斷開滅磁開關(guān)。此時勵磁小間的滅磁柜起火，滅磁開關(guān)燒毀， 設(shè)備100余萬，停機(jī)20多天

9、。原因電壓閉環(huán)切換電流閉環(huán)時，轉(zhuǎn) 子電流采樣偏小，而電流給定值大于電流實(shí)際值，為增加轉(zhuǎn)子 電流，觸發(fā)角度從72度減小到70度，勵磁電流增加使機(jī)端電壓 緩慢上升至1.2倍，機(jī)端電壓達(dá)到1.2倍時，定子電流突然增加， 導(dǎo)致調(diào)節(jié)器判斷為負(fù)載狀態(tài)，由于轉(zhuǎn)子電流沒有達(dá)到負(fù)載最小 勵磁電流限制值，負(fù)載最小勵磁電流限制動作，觸發(fā)角減少到 強(qiáng)勵角10度，勵磁電流快速增加，進(jìn)而又快速升高機(jī)端電壓； 由于調(diào)節(jié)器已認(rèn)為是負(fù)載狀態(tài)，因此空載過電壓保護(hù)功能未能 動作。 2021-7-2214 典型案例分析：勵磁電流的采樣值偏典型案例分析：勵磁電流的采樣值偏 低引發(fā)的事故分析低引發(fā)的事故分析 發(fā)電機(jī)參數(shù)發(fā)電機(jī)參數(shù) 額定功

10、率額定功率 200MW 額定勵磁電壓額定勵磁電壓 450V 額定勵磁電流額定勵磁電流 1765A 空載勵磁電流空載勵磁電流 670A 主勵磁機(jī)參數(shù)：主勵磁機(jī)參數(shù)： 額定功率額定功率 1058kW 額定電壓額定電壓 415V 額定電流額定電流 1600A 額定頻率額定頻率 100HZ 額定勵磁電壓額定勵磁電壓 48.9V 額定勵磁電流額定勵磁電流 148.9A 副勵磁機(jī)參數(shù)：副勵磁機(jī)參數(shù)： 額定功率額定功率 40.25kW 額定電壓額定電壓 161V 額定電流額定電流 165A 額定頻率額定頻率 500HZ 以典型案例結(jié)合控制原理分析事故原因以典型案例結(jié)合控制原理分析事故原因 ，確定事故處理方案

11、，預(yù)防類似事故再，確定事故處理方案，預(yù)防類似事故再 次發(fā)生。次發(fā)生。 2021-7-2215 v事故現(xiàn)象事故現(xiàn)象 v2010年年11月月8日日18點(diǎn)點(diǎn)06分，某電廠分，某電廠#1機(jī)機(jī) （200MW，三機(jī)勵磁）空載勵磁實(shí)驗(yàn)進(jìn)，三機(jī)勵磁）空載勵磁實(shí)驗(yàn)進(jìn) 行到自動方式切換手動方式的實(shí)驗(yàn)。當(dāng)行到自動方式切換手動方式的實(shí)驗(yàn)。當(dāng) 勵磁方式從自動切換成手動后，整流柜勵磁方式從自動切換成手動后，整流柜 上的勵磁電流和勵磁電壓表計急升。此上的勵磁電流和勵磁電壓表計急升。此 時試驗(yàn)人員按逆變令無效，現(xiàn)場工作人時試驗(yàn)人員按逆變令無效，現(xiàn)場工作人 員立即斷開滅磁開關(guān)。此時勵磁小間的員立即斷開滅磁開關(guān)。此時勵磁小間的

12、滅磁柜起火，滅磁開關(guān)燒毀。滅磁柜起火，滅磁開關(guān)燒毀。 v損失：設(shè)備損失：設(shè)備100余萬，停機(jī)余萬，停機(jī)20多天，。多天，。 2021-7-2216 現(xiàn)場錄波圖 2021-7-2217 v結(jié)論：典型的空載誤強(qiáng)勵。結(jié)論：典型的空載誤強(qiáng)勵。 v疑問：疑問：1）可控硅為何全開放？）可控硅為何全開放？2）過壓這么多，調(diào)）過壓這么多，調(diào) 節(jié)器空載過壓保護(hù)為何未能動作，節(jié)器空載過壓保護(hù)為何未能動作，V/Hz為何未動作為何未動作 切除？切除？3）定子電流和無功從何而來？）定子電流和無功從何而來？4）滅磁電路）滅磁電路 為何未正常工作，滅磁開關(guān)為何燒毀？為何未正常工作，滅磁開關(guān)為何燒毀？ 為方便分析分為為方便分

13、析分為3個階段個階段 v1、第一階段：電壓上升，機(jī)端電壓、第一階段：電壓上升，機(jī)端電壓5秒鐘內(nèi)從秒鐘內(nèi)從90% 上升到上升到120%。 v2、第二階段：電壓開始劇烈振蕩，最大、第二階段：電壓開始劇烈振蕩，最大150%，最，最 小小125%，過激磁造成定子電流（無功）從，過激磁造成定子電流（無功）從0上到額上到額 定以上并劇烈振蕩，觸發(fā)角從定以上并劇烈振蕩，觸發(fā)角從70減少到強(qiáng)勵角減少到強(qiáng)勵角10度，度， 然后在然后在10-60度之間振蕩。度之間振蕩。 v3、第二階段：跳滅磁開關(guān)時準(zhǔn)備滅磁時燒毀滅磁、第二階段：跳滅磁開關(guān)時準(zhǔn)備滅磁時燒毀滅磁 開關(guān)，設(shè)備損壞。開關(guān)，設(shè)備損壞。 錄波圖分析錄波圖分析

14、 2021-7-2218 現(xiàn)場錄波圖現(xiàn)場錄波圖 v再次分析錄波圖發(fā)現(xiàn)：從錄波圖發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子電流為何幾乎為零再次分析錄波圖發(fā)現(xiàn)：從錄波圖發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子電流為何幾乎為零 ， 為何為何 ？ 2021-7-2219 v第一階段事故分析：第一階段事故分析： 現(xiàn)場調(diào)試人員在勵磁電流采樣值偏低的情況現(xiàn)場調(diào)試人員在勵磁電流采樣值偏低的情況 下，按動了電壓閉環(huán)和電流閉環(huán)的切換，導(dǎo)下，按動了電壓閉環(huán)和電流閉環(huán)的切換，導(dǎo) 致了機(jī)端電壓的上升。在電壓閉環(huán)和電流閉致了機(jī)端電壓的上升。在電壓閉環(huán)和電流閉 環(huán)的切換試驗(yàn)前，所有的勵磁模擬量需要校環(huán)的切換試驗(yàn)前，所有的勵磁模擬量需要校 驗(yàn)準(zhǔn)確，現(xiàn)場調(diào)試人員對勵磁電流校驗(yàn)存在驗(yàn)準(zhǔn)確，現(xiàn)場

15、調(diào)試人員對勵磁電流校驗(yàn)存在 疏忽?，F(xiàn)場勵磁電流的實(shí)際采樣值偏低，而疏忽。現(xiàn)場勵磁電流的實(shí)際采樣值偏低，而 現(xiàn)場人員在電壓閉環(huán)和電流閉環(huán)的切換前忽現(xiàn)場人員在電壓閉環(huán)和電流閉環(huán)的切換前忽 略了這點(diǎn)。略了這點(diǎn)。 勵磁電流采樣為何會偏??？勵磁電流采樣偏勵磁電流采樣為何會偏??？勵磁電流采樣偏 小為何會造成發(fā)電機(jī)電壓持續(xù)上升？小為何會造成發(fā)電機(jī)電壓持續(xù)上升？ 2021-7-2220 v關(guān)于轉(zhuǎn)子電流的測量問題，關(guān)于轉(zhuǎn)子電流的測量問題，3種方法：種方法：1）直）直 接測分流計關(guān)于轉(zhuǎn)子電流測量；接測分流計關(guān)于轉(zhuǎn)子電流測量；2）直接測）直接測 CT ；3）間接測）間接測CT 。 v第一種原理：測毫伏信號，比如第一

16、種原理：測毫伏信號，比如3000A： 75mV，測得毫伏信號后直接算出勵磁電流。，測得毫伏信號后直接算出勵磁電流。 優(yōu)點(diǎn)：直接、只用一個優(yōu)點(diǎn)：直接、只用一個AD通道，好校驗(yàn)。缺通道，好校驗(yàn)。缺 點(diǎn)：體積大，對絕緣、耐壓要求高，對額定點(diǎn)：體積大，對絕緣、耐壓要求高，對額定 轉(zhuǎn)子電壓轉(zhuǎn)子電壓500V來說，要求變送器原副邊耐壓來說，要求變送器原副邊耐壓 5000V，制造困難，制造困難， ；容易損壞，變送器容；容易損壞，變送器容 易受干擾，測量精度低；要有外電源。易受干擾，測量精度低；要有外電源。 v我們建議額定勵磁電壓小于我們建議額定勵磁電壓小于300V的的 情況采用情況采用 2021-7-2221

17、 v第二種原理第二種原理 v直接測勵磁機(jī)或勵磁變直接測勵磁機(jī)或勵磁變3相相CT交流電流，原交流電流，原 理，利用轉(zhuǎn)子是個大電感，交流電流和直流理，利用轉(zhuǎn)子是個大電感，交流電流和直流 的關(guān)系固定，的關(guān)系固定，Idc=Iac/0.816。優(yōu)點(diǎn)：交流測。優(yōu)點(diǎn)：交流測 量技術(shù)非常成熟，直接由量技術(shù)非常成熟，直接由CT保證耐壓，還可保證耐壓，還可 以判斷三相是否平衡，起到監(jiān)視勵磁機(jī)、勵以判斷三相是否平衡，起到監(jiān)視勵磁機(jī)、勵 磁變和整流橋臂故障的作用。缺點(diǎn)：測量磁變和整流橋臂故障的作用。缺點(diǎn)：測量CT 外置，不在自身柜內(nèi)，增加外部接線，尤其外置，不在自身柜內(nèi)，增加外部接線，尤其 對改造項目，對改造項目，C

18、T安放有時有困難，需要安放有時有困難，需要3路路 AD采樣，校準(zhǔn)要校采樣，校準(zhǔn)要校3路；路； v我們建議多采用該種方式，除非是直流勵磁我們建議多采用該種方式，除非是直流勵磁 機(jī)方式，必須用第一種方式。機(jī)方式，必須用第一種方式。 2021-7-2222 v勵磁電流采樣偏小為何會造成發(fā)電機(jī)電壓持續(xù)上勵磁電流采樣偏小為何會造成發(fā)電機(jī)電壓持續(xù)上 升？升？ 因?yàn)樵搫畲畔到y(tǒng)手動控制模型是一個無差調(diào)因?yàn)樵搫畲畔到y(tǒng)手動控制模型是一個無差調(diào) 節(jié)。調(diào)節(jié)必須等到偏差節(jié)。調(diào)節(jié)必須等到偏差=IG-Ifd=0才停止，只要才停止，只要偏偏 差不回零，輸出就一直上升差不回零，輸出就一直上升。 勵磁系統(tǒng)手動控制模型勵磁系統(tǒng)手動

19、控制模型 2021-7-2223 無差調(diào)節(jié)和有差調(diào)節(jié) v勵磁系統(tǒng)手動控制模型中勵磁系統(tǒng)手動控制模型中KPID（S） v只要含純積分因子就是無差調(diào)節(jié)，否則是有差調(diào)只要含純積分因子就是無差調(diào)節(jié)，否則是有差調(diào) 節(jié)，自動控制也一樣。節(jié)，自動控制也一樣。 v當(dāng)自動運(yùn)行時，如當(dāng)自動運(yùn)行時，如PT未接入（未接入（PT小車未推入或小車未推入或 PT高壓保險未放入），高壓保險未放入），PT電壓始終采樣到電壓始終采樣到0，也，也 會發(fā)生類似的誤強(qiáng)勵現(xiàn)象會發(fā)生類似的誤強(qiáng)勵現(xiàn)象,在此需要特別注意。在此需要特別注意。 sT sT KsKPID D I p )( 1 1)( sT sT sTS sT KSKPID P 4

20、 3 2 1 1 1 1 )( 1 )( 勵磁系統(tǒng)自動動控制模型 2021-7-2224 理解有差、無差意義：空載階躍時的電壓變化 完全重合為無差，不重合為有差調(diào)節(jié) 012345678910 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1 t(s) P.U. 機(jī) 端 電 壓 給 定 值 2021-7-2225 v第二階段事故分析：第二階段事故分析： 電壓從電壓從90%上升到上升到120%后：電壓開始劇烈振后：電壓開始劇烈振 蕩，最大蕩，最大150%，最小，最小125%，過激磁造成定，過激磁造成定 子電流（無功）從子電流（無功）從0上到額定以上并劇烈

21、振蕩，上到額定以上并劇烈振蕩， 觸發(fā)角從觸發(fā)角從70減少到強(qiáng)勵角減少到強(qiáng)勵角10度，然后在度，然后在10- 60度之間振蕩。度之間振蕩。 1）可控硅為何全開放？）可控硅為何全開放？ 2）過壓這么多，調(diào)節(jié)器空載過壓保護(hù)為何未）過壓這么多，調(diào)節(jié)器空載過壓保護(hù)為何未 能動作，能動作，V/Hz為何未動作切除？為何未動作切除？ 3）定子電流和無功從何而來？）定子電流和無功從何而來？ 2021-7-2226 v查看故障日志，有告警和故障，PT斷線和V/Hz標(biāo) 志，無法判斷，就只有繼續(xù)從故障錄波圖分析。 當(dāng)空載電壓上升到當(dāng)空載電壓上升到120%時，主變因?yàn)檫^激磁進(jìn)入飽和，主變輸入阻抗急劇時，主變因?yàn)檫^激磁進(jìn)

22、入飽和，主變輸入阻抗急劇 下降，定子電流突然由增加，導(dǎo)致調(diào)節(jié)器判斷為負(fù)載狀態(tài)，負(fù)載最小參考量下降，定子電流突然由增加，導(dǎo)致調(diào)節(jié)器判斷為負(fù)載狀態(tài)，負(fù)載最小參考量 限制起作用，電流給定更大，轉(zhuǎn)子電流依然很小，偏差控制加大，調(diào)節(jié)器輸限制起作用，電流給定更大，轉(zhuǎn)子電流依然很小，偏差控制加大，調(diào)節(jié)器輸 出達(dá)到飽和。而手動時，空載和出達(dá)到飽和。而手動時，空載和V/Hz保護(hù)不起作用，發(fā)電機(jī)電壓到保護(hù)不起作用，發(fā)電機(jī)電壓到1.5倍倍 2021-7-2227 v調(diào)節(jié)器誤判斷并網(wǎng)狀態(tài)是故障進(jìn)一步擴(kuò)大的起因。調(diào)節(jié)器誤判斷并網(wǎng)狀態(tài)是故障進(jìn)一步擴(kuò)大的起因。 單純靠有定子電流判斷并網(wǎng)并不可靠。因?yàn)樵诳蛰d單純靠有定子電流判

23、斷并網(wǎng)并不可靠。因?yàn)樵诳蛰d 時，主變過激磁會使定子電流突然增加，導(dǎo)致調(diào)節(jié)時，主變過激磁會使定子電流突然增加，導(dǎo)致調(diào)節(jié) 器判斷為負(fù)載狀態(tài)。器判斷為負(fù)載狀態(tài)。 v判斷并網(wǎng)方法判斷并網(wǎng)方法 v1）出口開關(guān)的位置）出口開關(guān)的位置 ：純靠開關(guān)量，要消抖動處理：純靠開關(guān)量，要消抖動處理 v2）判斷定子）判斷定子CT電流電流+出口開關(guān)位置：出口開關(guān)位置： 如以上會誤如以上會誤 判，因?yàn)槎ㄗ与娏鞔?，但有功分量很小。判，因?yàn)槎ㄗ与娏鞔?，但有功分量很小?v3）判斷定子）判斷定子CT電流有功分量電流有功分量+出口開關(guān)位置，出口開關(guān)位置，建建 議議CT電流有功分量達(dá)到電流有功分量達(dá)到0.3標(biāo)么標(biāo)么+出口開關(guān)位置出口

24、開關(guān)位置 2021-7-2228 v判斷并網(wǎng)后設(shè)置最小電流給定是不合理的，判斷并網(wǎng)后設(shè)置最小電流給定是不合理的， 給定值在任何狀態(tài)下不能突變，只能通過增給定值在任何狀態(tài)下不能突變，只能通過增 減磁操作改變。減磁操作改變。 v判斷并網(wǎng)后，限制勵磁電流的最小值不合理，判斷并網(wǎng)后，限制勵磁電流的最小值不合理， 是一種簡單的照抄前人經(jīng)驗(yàn)的結(jié)果，給用戶是一種簡單的照抄前人經(jīng)驗(yàn)的結(jié)果，給用戶 理解調(diào)節(jié)規(guī)律帶來困難，給故障分析帶來困理解調(diào)節(jié)規(guī)律帶來困難，給故障分析帶來困 難，合理的方法是難，合理的方法是閉環(huán)實(shí)時跟蹤閉環(huán)實(shí)時跟蹤。把閉環(huán)回。把閉環(huán)回 路的各個量按標(biāo)幺值實(shí)時跟蹤比較，小差時路的各個量按標(biāo)幺值實(shí)時

25、跟蹤比較，小差時 報警，大差時告故障。報警，大差時告故障。 2021-7-2229 v繼續(xù)分析：空載過壓和繼續(xù)分析：空載過壓和V/Hz限制不起作用。限制不起作用。 v因?yàn)樵谑謩舆\(yùn)行時全部保護(hù)退出，這也是不因?yàn)樵谑謩舆\(yùn)行時全部保護(hù)退出，這也是不 合理的，當(dāng)然這是一種習(xí)慣方式，因?yàn)?，考合理的，?dāng)然這是一種習(xí)慣方式，因?yàn)?，?慮到手動運(yùn)行時間不長，主要是用于試驗(yàn)，慮到手動運(yùn)行時間不長，主要是用于試驗(yàn)， 要簡單可靠。從這個事例看，投入全部保護(hù)要簡單可靠。從這個事例看，投入全部保護(hù) 還是有用的，尤其對于自并勵磁，由于沒有還是有用的，尤其對于自并勵磁，由于沒有 備用勵磁，備用勵磁，F(xiàn)CR手動運(yùn)行是一個很好

26、的備勵，手動運(yùn)行是一個很好的備勵， 在某些情況下需要長時間運(yùn)行，必須投入全在某些情況下需要長時間運(yùn)行，必須投入全 部保護(hù)。部保護(hù)。 2021-7-2230 v第三階段：跳滅磁開關(guān)時準(zhǔn)備滅磁時燒毀滅 磁開關(guān)，設(shè)備損壞。 v非線性滅磁電路原理：移能+滅磁，移能條件 SCRRK UUU 滅磁開關(guān)DM4弧壓2200V，不滿足空載誤強(qiáng)勵情況下的開斷要求，按要求：開 關(guān)弧壓整流柜最大輸出電壓（415*2*1.35=1120）+滅磁殘壓（1200）+裕度 （200-300）要求開關(guān)弧壓至少2500V，可以選擇DMX2-2300-2/0 弧壓2800V， 這樣買來就可以換 。 2021-7-2231 v建議采

27、用線性滅磁 線性滅磁電路原理：先接通線性滅磁電阻，電流進(jìn)入滅磁 電阻后，再拉開滅磁開關(guān)。與非線性滅磁比較：對開關(guān)要 求低一些。為了保證滅磁的可靠性，建議采用三斷口滅磁 開關(guān)和線性電阻滅磁，或采用二斷口滅磁開關(guān)，由可控硅 作為常閉接點(diǎn)，在滅磁開關(guān)斷開前，接入線性滅磁電阻滅 磁。非線性電阻滅磁速度雖較線性電阻略快，但對汽輪發(fā) 電機(jī)差別不大，而線性電阻可靠性高，運(yùn)行維護(hù)簡單，優(yōu) 于非線性電阻。 DLT650大型汽輪發(fā)電機(jī)自并勵靜止勵磁系統(tǒng)技術(shù)條件 ：滅磁一般采用線性電阻滅磁，滅磁電阻為熱態(tài)磁場電 阻的2-3倍。汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子表面除阻尼條外轉(zhuǎn)子本體有很強(qiáng)的阻尼作用 DLT583大中型水輪發(fā)電機(jī)靜止整流

28、勵磁系統(tǒng)及裝置技 術(shù)條件：推薦采用非線性滅磁。水輪發(fā)電機(jī)：氣隙大，阻尼小 2021-7-2232 v案例分析總結(jié) 最終處理：最終處理： 更換設(shè)備，重設(shè)參數(shù)，改軟件更換設(shè)備，重設(shè)參數(shù)，改軟件 總結(jié)總結(jié) 1、勵磁電流采樣值偏低的情況下，按動了電壓閉環(huán)和、勵磁電流采樣值偏低的情況下，按動了電壓閉環(huán)和 電流閉環(huán)的切換，導(dǎo)致了機(jī)端電壓的上升到電流閉環(huán)的切換，導(dǎo)致了機(jī)端電壓的上升到1.2倍，主倍，主 變過激磁，定子電流上升到額定以上，調(diào)節(jié)器誤判并網(wǎng)變過激磁，定子電流上升到額定以上，調(diào)節(jié)器誤判并網(wǎng) ，并網(wǎng)最小勵磁電流限制動作，導(dǎo)致空載誤強(qiáng)勵，滅磁，并網(wǎng)最小勵磁電流限制動作，導(dǎo)致空載誤強(qiáng)勵，滅磁 開關(guān)開斷電壓

29、不夠又導(dǎo)致移能失敗，全部能量加在開關(guān)開關(guān)開斷電壓不夠又導(dǎo)致移能失敗，全部能量加在開關(guān) 和勵磁系統(tǒng)線路上，現(xiàn)場燒毀嚴(yán)重，更可能使得發(fā)電機(jī)和勵磁系統(tǒng)線路上，現(xiàn)場燒毀嚴(yán)重，更可能使得發(fā)電機(jī) 絕緣受到?jīng)_擊，壽命下降。絕緣受到?jīng)_擊，壽命下降。 2、這是由于一個模擬量通道系數(shù)折算小的失誤引起的、這是由于一個模擬量通道系數(shù)折算小的失誤引起的 大的故障，教訓(xùn)十分深刻。大的故障，教訓(xùn)十分深刻。 2021-7-2233 二、原理缺陷導(dǎo)致的事故二、原理缺陷導(dǎo)致的事故 2021-7-2234 1.調(diào)節(jié)器分調(diào)節(jié)器分2次寫脈沖角度導(dǎo)致誤強(qiáng)勵次寫脈沖角度導(dǎo)致誤強(qiáng)勵 事故事故 2021-7-2235 某電廠勵磁系統(tǒng)，安全運(yùn)行

30、將要破某電廠勵磁系統(tǒng)，安全運(yùn)行將要破300300天安天安 全記錄時，調(diào)節(jié)器發(fā)生死機(jī)，發(fā)生誤強(qiáng)勵，導(dǎo)全記錄時，調(diào)節(jié)器發(fā)生死機(jī)，發(fā)生誤強(qiáng)勵，導(dǎo) 致轉(zhuǎn)子絕緣破壞，發(fā)電機(jī)被迫停機(jī)檢修致轉(zhuǎn)子絕緣破壞，發(fā)電機(jī)被迫停機(jī)檢修2 2個月。個月。 事后真正的原因在于原來調(diào)節(jié)器寫脈沖角度是事后真正的原因在于原來調(diào)節(jié)器寫脈沖角度是 分成分成2 2個個8 8為字節(jié)來寫的，為字節(jié)來寫的，, ,前一次寫入前一次寫入01000100，后，后 一次調(diào)節(jié)后應(yīng)該是一次調(diào)節(jié)后應(yīng)該是00FF00FF，在寫入高位，在寫入高位0000后死機(jī)，后死機(jī)， 導(dǎo)致實(shí)際的脈沖觸發(fā)角按照導(dǎo)致實(shí)際的脈沖觸發(fā)角按照00000000觸發(fā)，相當(dāng)于觸發(fā)，相當(dāng)于

31、 可控硅角度為可控硅角度為0 0度，直接導(dǎo)致輸出達(dá)到頂值。度，直接導(dǎo)致輸出達(dá)到頂值。 2021-7-2236 勵磁系統(tǒng)采用雙勵磁調(diào)節(jié)裝置勵磁系統(tǒng)采用雙勵磁調(diào)節(jié)裝置+雙可控硅整流橋配置，運(yùn)行雙可控硅整流橋配置，運(yùn)行 時，時，A勵磁調(diào)節(jié)裝置觸發(fā)勵磁調(diào)節(jié)裝置觸發(fā)A可控硅整流橋，可控硅整流橋，B勵磁調(diào)節(jié)裝置觸發(fā)勵磁調(diào)節(jié)裝置觸發(fā) B可控硅整流橋，兩個通道并列運(yùn)行，完全獨(dú)立?？煽毓枵鳂?，兩個通道并列運(yùn)行，完全獨(dú)立。 勵磁調(diào)節(jié)裝置運(yùn)行時，調(diào)節(jié)裝置不斷向脈沖發(fā)生裝置內(nèi)寫入勵磁調(diào)節(jié)裝置運(yùn)行時，調(diào)節(jié)裝置不斷向脈沖發(fā)生裝置內(nèi)寫入 脈沖觸發(fā)角度，事故時脈沖觸發(fā)角度，事故時A套勵磁調(diào)節(jié)裝置可能受到某種干擾，程套勵磁調(diào)

32、節(jié)裝置可能受到某種干擾，程 序運(yùn)行死機(jī)，在程序死機(jī)時，向脈沖發(fā)生裝置發(fā)出一個很小角序運(yùn)行死機(jī)，在程序死機(jī)時，向脈沖發(fā)生裝置發(fā)出一個很小角 度或者觸發(fā)角度為度或者觸發(fā)角度為0，由于程序已死機(jī)，不再向脈沖發(fā)生裝置寫，由于程序已死機(jī)，不再向脈沖發(fā)生裝置寫 入觸發(fā)角度，因此脈沖發(fā)生裝置保存的觸發(fā)角度一直是程序死入觸發(fā)角度，因此脈沖發(fā)生裝置保存的觸發(fā)角度一直是程序死 機(jī)前寫入的很小的角度，所以機(jī)前寫入的很小的角度，所以A可控硅整流橋，一直處于全開放可控硅整流橋，一直處于全開放 狀態(tài)，輸出電流至最大值（狀態(tài)，輸出電流至最大值（250A），發(fā)電機(jī)電壓持續(xù)上升，），發(fā)電機(jī)電壓持續(xù)上升，B 套調(diào)節(jié)裝置按照電壓閉

33、環(huán)計算，隨著電壓上升，其輸出觸發(fā)角套調(diào)節(jié)裝置按照電壓閉環(huán)計算，隨著電壓上升，其輸出觸發(fā)角 度不斷增大，度不斷增大，B可控硅整流橋輸出電流逐漸降低至可控硅整流橋輸出電流逐漸降低至0。 2021-7-2237 事故處理及反措事故處理及反措 更換更換A套勵磁調(diào)節(jié)裝置主套勵磁調(diào)節(jié)裝置主CPU板，重新啟機(jī)，發(fā)板，重新啟機(jī)，發(fā) 電機(jī)及勵磁系統(tǒng)均運(yùn)行正常。電機(jī)及勵磁系統(tǒng)均運(yùn)行正常。 勵磁調(diào)節(jié)器進(jìn)行功能完善，當(dāng)勵磁調(diào)節(jié)裝置程勵磁調(diào)節(jié)器進(jìn)行功能完善，當(dāng)勵磁調(diào)節(jié)裝置程 序死機(jī)時，其硬件序死機(jī)時，其硬件WatchDog必定動作，由硬必定動作，由硬 件件WatchDog發(fā)出故障信號至脈沖發(fā)生裝置，發(fā)出故障信號至脈沖發(fā)

34、生裝置， 閉鎖觸發(fā)脈沖發(fā)出，并切換至備用通道運(yùn)行。閉鎖觸發(fā)脈沖發(fā)出，并切換至備用通道運(yùn)行。 2021-7-2238 2.1臺機(jī)誤強(qiáng)勵導(dǎo)致臺機(jī)誤強(qiáng)勵導(dǎo)致2臺機(jī)的跳機(jī)臺機(jī)的跳機(jī) 2021-7-2239 2臺機(jī)主接線圖 2021-7-2240 某電廠某電廠1#1#機(jī)因調(diào)節(jié)器發(fā)生誤強(qiáng)勵，將母線電壓抬高到機(jī)因調(diào)節(jié)器發(fā)生誤強(qiáng)勵，將母線電壓抬高到1.31.3倍，倍， 2#2#發(fā)生低勵磁，限制不住后跳機(jī)，發(fā)生低勵磁，限制不住后跳機(jī)，1#1#過負(fù)荷保護(hù)動作也跳機(jī)。過負(fù)荷保護(hù)動作也跳機(jī)。 類似事故總共發(fā)生類似事故總共發(fā)生2 2次，相同地區(qū)的另一采用同類型調(diào)節(jié)器的電次，相同地區(qū)的另一采用同類型調(diào)節(jié)器的電 廠也發(fā)生過

35、廠也發(fā)生過2 2次。原因分析：同一母線運(yùn)行的一臺機(jī)組誤強(qiáng)勵必次。原因分析：同一母線運(yùn)行的一臺機(jī)組誤強(qiáng)勵必 然造成另一臺機(jī)組在高機(jī)端電壓（大于然造成另一臺機(jī)組在高機(jī)端電壓（大于110%110%額定）下的大量進(jìn)額定）下的大量進(jìn) 相，低勵保護(hù)存在缺陷，當(dāng)?shù)蛣畎l(fā)生后，不是閉環(huán)升勵磁，而相，低勵保護(hù)存在缺陷，當(dāng)?shù)蛣畎l(fā)生后，不是閉環(huán)升勵磁，而 是以開環(huán)的方式增加參考電壓，響應(yīng)速度慢，要達(dá)到原有無功是以開環(huán)的方式增加參考電壓，響應(yīng)速度慢，要達(dá)到原有無功 狀態(tài)至少需要狀態(tài)至少需要1010秒。秒。即：勵磁調(diào)節(jié)器判斷無功功率與低勵限制即：勵磁調(diào)節(jié)器判斷無功功率與低勵限制 定值進(jìn)行比較，當(dāng)無功功率小于于過勵限制定值

36、時，則將電壓定值進(jìn)行比較，當(dāng)無功功率小于于過勵限制定值時，則將電壓 參考值降低一定的幅度，經(jīng)過電壓閉環(huán)計算，無功功率升高一參考值降低一定的幅度，經(jīng)過電壓閉環(huán)計算，無功功率升高一 些，如此循環(huán)計算，直至無功功率大于低勵限制定值。些，如此循環(huán)計算，直至無功功率大于低勵限制定值。 2021-7-2241 造成誤強(qiáng)勵的原因很多：比如量測造成誤強(qiáng)勵的原因很多：比如量測PT信號采集信號采集 突然故障、調(diào)節(jié)計算出錯、調(diào)節(jié)器發(fā)脈沖出錯、突然故障、調(diào)節(jié)計算出錯、調(diào)節(jié)器發(fā)脈沖出錯、 同步相位出錯等等，因此要防止誤強(qiáng)勵首先要同步相位出錯等等，因此要防止誤強(qiáng)勵首先要 從這些原因來分析。從這些原因來分析。 2021-7

37、-2242 勵磁調(diào)節(jié)裝置首先配置以下功能來防止誤強(qiáng)勵的發(fā)生：勵磁調(diào)節(jié)裝置首先配置以下功能來防止誤強(qiáng)勵的發(fā)生： 1）PT異常：即勵磁PT比較儀表PT突然下降或突然上升時，判斷PT異 常（有別于PT斷線） 2）PT測頻異常， 3）PT相位異常， 4）三相同步異常：正常時實(shí)測3相同步因該是對稱的，當(dāng)不對稱時， 比如當(dāng)角度正常為互差120度，當(dāng)上下偏差10度，可以判定同步故障。 5）當(dāng)脈沖發(fā)出后，再把脈沖回讀進(jìn)來，如角度偏差過大，1路脈沖故 障時報警，2路或以上立即封脈沖并退出。 6）用交流采樣勵磁機(jī)定子三相PT代替轉(zhuǎn)子電壓、CT代替轉(zhuǎn)子電流， 消除直流變送器受環(huán)境影響較大的隱患，當(dāng)勵磁機(jī)PT、CT不

38、對稱時進(jìn) 行容錯和保護(hù)，提請檢修 7）雙機(jī)切換：可以采用系統(tǒng)跟蹤。 勵磁調(diào)節(jié)裝置設(shè)計低勵磁閉環(huán)控制，原理是將低勵限制定值與勵磁調(diào)節(jié)裝置設(shè)計低勵磁閉環(huán)控制，原理是將低勵限制定值與 無功功率的偏差，經(jīng)無功功率的偏差，經(jīng)PID運(yùn)算放大后加入電壓控制主環(huán)。加快低運(yùn)算放大后加入電壓控制主環(huán)。加快低 勵限制動作時無功功率調(diào)節(jié)速度。勵限制動作時無功功率調(diào)節(jié)速度。 事故處理及反措：更換調(diào)節(jié)器事故處理及反措：更換調(diào)節(jié)器 2021-7-2243 三、安裝不當(dāng)導(dǎo)致的事三、安裝不當(dāng)導(dǎo)致的事 故故 2021-7-2244 1.CT極性接錯造成并網(wǎng)后就低勵動作，極性接錯造成并網(wǎng)后就低勵動作， 越增輸出負(fù)的無功越多，而實(shí)際

39、發(fā)電越增輸出負(fù)的無功越多，而實(shí)際發(fā)電 機(jī)發(fā)生過激磁，定子電流急劇上升，機(jī)發(fā)生過激磁，定子電流急劇上升， 保護(hù)跳滅磁開關(guān)，發(fā)電機(jī)解列。保護(hù)跳滅磁開關(guān)，發(fā)電機(jī)解列。 2021-7-2245 2.發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)PT高壓保險松動導(dǎo)致判斷高壓保險松動導(dǎo)致判斷PT 斷線斷線 2021-7-2246 3.發(fā)電機(jī)機(jī)端發(fā)電機(jī)機(jī)端PT精度下降導(dǎo)致判斷輸精度下降導(dǎo)致判斷輸 出擺動出擺動 要求要求PT精度精度0.2級級 2021-7-2247 四、器件失效導(dǎo)致的事故四、器件失效導(dǎo)致的事故 2021-7-2248 脈沖電源故障脈沖電源故障 某電廠300MW機(jī)組正常運(yùn)行中，發(fā)電機(jī)無功功率突然下降，勵磁調(diào)節(jié)器報 低勵限制信號

40、，之后發(fā)變組失磁保護(hù)動作，發(fā)電機(jī)跳閘解列事故發(fā)生后， 對勵磁調(diào)節(jié)器進(jìn)行檢查，小電流試驗(yàn)時，勵磁調(diào)節(jié)器沒有發(fā)出脈沖，可控 硅無法觸發(fā)，小電流試驗(yàn)沒有整流波形出現(xiàn)，同時勵磁調(diào)節(jié)器脈沖電源指 示燈熄滅，但重新投電后，脈沖電源指示燈又正常，繼續(xù)小電流試驗(yàn)時， 故障又重新，遂鎖定故障點(diǎn)勵磁調(diào)節(jié)器脈沖電源。 將勵磁調(diào)節(jié)器脈沖電源模塊拆下進(jìn)行檢查，空載時A套和B套調(diào)節(jié)器脈沖電 源輸出電壓均為24V，給脈沖電源帶等值負(fù)載時，發(fā)出A套調(diào)節(jié)器脈沖電源 輸出為0，B套調(diào)節(jié)器脈沖電源正常，但按照勵磁廠家設(shè)計方案，一套脈沖 電源容量可以供應(yīng)勵磁整流柜運(yùn)行，正常時，兩套脈沖電源并聯(lián)運(yùn)行，一 套脈沖電源損壞不影響勵磁調(diào)節(jié)器

41、的正常運(yùn)行，為何本次A套脈沖電源故障 會引起發(fā)電機(jī)失磁呢？ 更換A套勵磁調(diào)節(jié)器脈沖電源發(fā)現(xiàn)，電源板接線與出廠配線表不同，經(jīng)檢查 發(fā)現(xiàn)，接線與原有設(shè)計不符，導(dǎo)致脈沖電源不能并聯(lián)運(yùn)行 2021-7-2249 五、日常試驗(yàn)遇到的問題五、日常試驗(yàn)遇到的問題 2021-7-2250 自并勵磁系統(tǒng)小電流試驗(yàn)輸出電壓異常 AC380 V 調(diào) 壓 器 PT 信 號 AC 0100V 6脈沖回路 同 步 信 號 PSVR 102 （自并勵系統(tǒng)）工頻電壓； 示 波 器 PSVR 100 觸發(fā)角為60度時輸出波形 觸發(fā)角為90度時輸出波形 觸發(fā)角為30度時輸出波形 交流信號周期(工頻為20毫秒) 可控硅整流橋不同觸發(fā)角時輸出參考波形 交流電流交流電流100V，假負(fù)載，