橋電二廠勵磁調(diào)節(jié)器異常情況的分析與處理

1、橋電二廠勵磁調(diào)節(jié)器異常情況的分析與處理仲生輝【摘要】橋電二廠125MW機組投運初期使用KKL-3A型勵磁調(diào)節(jié)器，由于軟硬件裝置存在很多問題，運行參數(shù)經(jīng)常變化，運行極不穩(wěn)定，多次發(fā)生有關(guān)調(diào)節(jié)器異常情況。針對以上問題，作者較為詳細(xì)的論述了異常現(xiàn)象發(fā)生的過程、原因及分析處理辦法，并將原有調(diào)節(jié)器更換為WKKL-2型微機勵磁調(diào)節(jié)器，基本解決了以上存在的問題?！娟P(guān)鍵詞】勵磁調(diào)節(jié)器異常分析Analysis and Treatment of Exciter Regulator Abnormality in Qiaotou Secondary Thermal Power Plant【Abstract】At th

2、e beginning of the KKL-3A exciter regulator places in service,owing to thepresent problems of this device,the Operational parameters always change,and theoperation is very unsteady.According to these problems,the writer expounds thereason,process,analysis and treatment of this abnormality phenomenon

3、 in detail,after changing the regulator into WKKL-2 microprocessor one,this problems is basically settled.【Keywords】Exciter,Regulator,Abnormality,Analysis.1概述橋電二廠2臺125MW機組采用三機勵磁系統(tǒng)，勵磁調(diào)節(jié)器是其重要部件，其性能的優(yōu)劣不僅直接影響著發(fā)電機的運行工況，而且還影響著電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定和動態(tài)穩(wěn)定。機組投運初使用KKL-3A型勵磁調(diào)節(jié)器，主要由于裝置軟、硬件等方面存在很多問題，運行參數(shù)經(jīng)常變化，運行極不穩(wěn)定，曾多次發(fā)生因調(diào)節(jié)器

4、原因而引發(fā)事故，故我廠相繼將其更換為WKKL-2型微機勵磁調(diào)節(jié)器(以下簡稱調(diào)節(jié)器)，其調(diào)節(jié)品質(zhì)、裝置性能、操作及維護各方面均比原調(diào)節(jié)器優(yōu)越。由于微機裝置的特殊性和本廠所處的地理環(huán)境等原因，調(diào)節(jié)器在運行中出現(xiàn)了一些異常情況，通過檢查和分析，找到了異常原因并得到處理，如今調(diào)節(jié)器運行正常。以下簡要介紹異?，F(xiàn)象的檢查、分析和處理經(jīng)過，供同類型調(diào)節(jié)器異常分析時參考。2異?，F(xiàn)象簡述2.11998年9月中旬橋電二廠1#機組大修后啟動，在發(fā)電機滿速升壓過程中，調(diào)節(jié)器“雙柜自動”運行，突然發(fā)生調(diào)節(jié)器電流大幅度增加，使發(fā)電機電壓大幅上升的異常現(xiàn)象，A柜“誤強勵”保護動作馬上自動退出運行，B柜輸出電流變化不大。另據(jù)

5、運行人員反映，以前發(fā)電機解列后，用調(diào)節(jié)器“自動”運行有時無法將發(fā)電機電壓降下來，只能降到10kV左右(額定電壓為13.8kV)。2.21998年5月13日2#機運行過程中，調(diào)節(jié)器發(fā)出“轉(zhuǎn)子過流限制”信號，當(dāng)時有功功率為120MW，無功功率最高達(dá)100MVA，勵磁電流達(dá)1.9kA，調(diào)節(jié)無功輸出至60MVA后，又出現(xiàn)自動上升現(xiàn)象，發(fā)電機電壓達(dá)14.8kV，立即將調(diào)節(jié)器切至雙柜手動運行，運行正常。經(jīng)檢查調(diào)節(jié)器專用電壓互感器(即量測PT)二次電壓偏低，其高壓側(cè)一相熔絲熔斷，更換熔斷器后將調(diào)節(jié)器投雙柜自動運行，運行正常。3異常情況檢查、分析及處理結(jié)果為了便于分析，先簡要敘述一下調(diào)節(jié)器的基本構(gòu)成和工作原理

6、，它由2個完全相同的調(diào)節(jié)柜(A柜和B柜)組成，每柜的輸入信號有發(fā)電機定子電壓、電流交流信號；轉(zhuǎn)子電壓、電流直流信號。經(jīng)多種電路處理后由程序控制依次進行模數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，存放在存儲器中，將上述數(shù)據(jù)通過軟件計算得到發(fā)電機運行工況、勵磁系統(tǒng)參數(shù)和調(diào)節(jié)器輸出等信息，供調(diào)節(jié)器各功能模塊使用。調(diào)節(jié)器工作方式的選擇，增減勵磁操作、油開關(guān)和滅磁開關(guān)的位置接點等開關(guān)量輸入信號和故障報警等開關(guān)量輸出信號經(jīng)過光電隔離與主機板CPU接口連接，供程序控制使用。由副勵磁機(永磁機)提供三相359Hz、100V交流電源，經(jīng)三相全控晶閘管整流橋整流成直流后供給勵磁機的勵磁電流。調(diào)節(jié)器的核心是晶閘管脈沖信號的自動控制；正常運行

7、時微機程序計算發(fā)電機電壓與自動參考電壓之差并進行PID(比例、微分、積分)或P(比例)運算后綜合轉(zhuǎn)子電壓負(fù)反饋，附加調(diào)差信號得到一個控制量去控制晶閘管的導(dǎo)通角，也就是控制調(diào)節(jié)器的輸出，達(dá)到維持發(fā)電機端電壓和合理分配無功功率的目的。它是調(diào)節(jié)器的主調(diào)節(jié)環(huán)。另外調(diào)節(jié)器還有低勵限制、過勵限制、V/Hz限制，PT斷線保護、均流越限檢測、誤強勵檢測等輔助功能。3.1當(dāng)?shù)?次故障發(fā)生后，我們立即趕到現(xiàn)場對調(diào)節(jié)器進行了檢查，未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，懷疑主機板(CPU板)有問題，將其更換后，又采用“雙柜自動”升壓時，發(fā)生沖擊現(xiàn)象，然后用“手動”將發(fā)電機電壓升到額定電壓，再切換到“雙柜自動”觀察一段時間未發(fā)生異常現(xiàn)象。由

8、于當(dāng)時時間緊迫，信息收集不齊全，未能判斷出故障原因。后來及時停機進行故障的仔細(xì)檢查，用中頻機帶調(diào)節(jié)器進行了各種模擬試驗，通過反復(fù)觀察各通道所顯示數(shù)值的變化情況，終于發(fā)現(xiàn)了第63通道(開關(guān)量輸入信號)有間歇性變化的異常情況。經(jīng)過分析認(rèn)為是油開關(guān)位置接點的輸入信號變化，經(jīng)查在油開關(guān)輔助接點引線上有大約9V的不規(guī)則干擾信號。此信號加在光電隔離回路(見圖1)上，在發(fā)光二極管上流過9V/2k=4.5mA電流，使光電隔離管導(dǎo)通，因為干擾信號不規(guī)則時大時小，因此開關(guān)量輸入信號呈間歇性變化。當(dāng)光隔導(dǎo)通時程序判斷為發(fā)電機已并網(wǎng)，由于發(fā)電機在解列和并網(wǎng)時，調(diào)節(jié)器自動參考電壓(ref)控制范圍不一樣，解列時為Ult

9、1refUht2，Ult1=12.5%Ue,Ue為發(fā)電機額定電壓；并網(wǎng)時為UltrefUht,Ult=85%Ue，所以在發(fā)電機電壓尚未達(dá)到85%Ue時，開關(guān)量的變化將引起自動參考電壓的突變，從而引起調(diào)節(jié)器輸出的突增；當(dāng)發(fā)電機電壓在85%Ue以上時，開關(guān)量的變化就不會引起自動參考電壓的變化，也就不會引起調(diào)節(jié)器輸出的變化。同理，在發(fā)電機解列停機過程中，油開關(guān)位置接點上的干擾信號引起程序誤判斷為發(fā)電機尚未解列，調(diào)節(jié)器自動參考電壓降到85%Ue時不往下降，故調(diào)節(jié)器自動運行時無法將發(fā)電機電壓降下來。當(dāng)發(fā)電機并網(wǎng)運行后，反映油開關(guān)位置的開關(guān)量一直處于導(dǎo)通狀態(tài)，干擾信號不會引起開關(guān)量變化，所以對調(diào)節(jié)器的運行

10、不會有影響。圖1通過以上檢查和分析，確定故障原因就是油開關(guān)輔助接點上的干擾信號引起的。故采取了將油開關(guān)接點先經(jīng)過中間繼電器，其常開接點再引入裝置的措施，將干擾信號阻斷。經(jīng)開機升壓過程中反復(fù)試驗，未發(fā)生異常情況，并在停機時調(diào)節(jié)器自動運行也能將發(fā)電機電壓降下來。說明找到了故障原因并得以解決。3.2調(diào)節(jié)器PT斷線保護是通過比較發(fā)電機的兩組PT(量測PT和儀表PT)的二次電壓之差值大于12.5%Ue時發(fā)出PT斷線信號，如判斷為量測PT斷線，則調(diào)節(jié)器將切“手動”運行。見PT斷線保護程序圖(見圖2)。圖2量測PT高壓熔絲熔斷，而調(diào)節(jié)器未發(fā)出PT斷線信號的原因分析為：當(dāng)PT高壓熔絲未徹底熔斷，在接頭處虛接或在斷點處經(jīng)弧光相連時，PT一次所感受的電壓將下降，其下降幅度不大，二次電壓隨之下降，此時量測PT與儀表PT二次電壓之差未達(dá)到12.5%Ue，故調(diào)節(jié)器PT斷線保護未動作。