發(fā)電機組檢測控制系統(tǒng)故障處理與改進(jìn)

馬 哲

作者通聯(lián)：大唐淮北發(fā)電廠 安徽淮北市濉溪路8號235000

E-mail：sungb@cdt-hb.com

故障1 某電廠A號發(fā)電機組采用美國GE 公司EX2100型勵磁系統(tǒng)，2005年12月投運。2010年8月27日1 時28 分，A號機組500kV 系統(tǒng)5013、5014 斷路器跳閘，聯(lián)跳汽輪發(fā)電機組，鍋爐MFT 動作。首出原因為勵磁系統(tǒng)故障，檢查發(fā)現(xiàn)勵磁調(diào)節(jié)器（AVR）顯示故障信息為#100（滅磁回路被導(dǎo)通）。

分析和處理 故障發(fā)生后，發(fā)電廠申請停機，并組織電科院、上海GE 公司、北京光耀公司技術(shù)人員現(xiàn)場聯(lián)合檢查。為防止再次跳閘，將AVR中的#100 故障，暫時由跳閘改為告警，29日5 時51 分，A號機組再次并網(wǎng)。8月29日14 時30 分左右，發(fā)現(xiàn)滅磁電阻運行中間斷導(dǎo)通，AVR 報#100 告警，由于該功能已改切為信號，A號機組未跳閘。隨后拆除滅磁開關(guān)兩個輔助接點接至滅磁板的接線，改接至錄波器進(jìn)行錄波監(jiān)視，對勵磁系統(tǒng)運行狀況進(jìn)行24h 值守監(jiān)視。29日23 時左右，AVR 再次報#100 告警。8—9月份，機組運行中多次錄取到滅磁開關(guān)兩個輔助接點同時抖動波形，最長持續(xù)時間不超過160ms 且為高頻抖動，在兩個接點單獨錄波和串聯(lián)錄波情況下均有發(fā)生；AVR 未再發(fā)生#100 報警，滅磁電阻運行中未再發(fā)生誤投入。由此初步判斷故障直接原因是運行中滅磁電阻誤導(dǎo)通，造成AVR 報#100 故障，發(fā)出勵磁系統(tǒng)故障信號至發(fā)變組保護(hù)，由發(fā)變組保護(hù)動作，機組解列。

針對AVR 報#100 故障的可能原因?qū)嵤┮幌盗写胧┖驮囼灪螅⒔Y(jié)合機組并網(wǎng)后的故障現(xiàn)象，GE 公司技術(shù)人員給出AVR報#100 故障原因，重點是滅磁開關(guān)輔助接點抖動和霍爾元件受干擾所致。隨后對上述原因進(jìn)一步試驗和分析，增加另外一臺錄波器，分別對A號、B號機組滅磁開關(guān)以及備用開關(guān)的輔助觸點進(jìn)行檢查錄波。其中用外借錄波器未錄到任何波形。再用原來的錄波器，對B號發(fā)電機組滅磁開關(guān)（斷掉所有控制電源）和備用開關(guān)錄波時，又錄到少數(shù)類似波形。調(diào)整B號機組霍爾元件附近配線以減少干擾，將B號機組，滅磁開關(guān)常閉輔助接點進(jìn)行雙接點串聯(lián)改進(jìn)（該機組有備用接點）。通過在線更改A號、B號機組AVR 軟件數(shù)據(jù)，將#100 故障的告警信號引出至二次回路的接線端子，B號機組布線后上機組燈光字牌，可確定原錄波器抗干擾能力較差，錄到的波形為干擾波，可排除滅磁開關(guān)輔助接點機械抖動的可能性，最終分析故障原因是AVR 系統(tǒng)抗干擾能力差，二次回路受擾。

改進(jìn)措施 （1）更換兩塊滅磁控制板，一塊脈沖驅(qū)動板，并對新板件上的繼電器全部進(jìn)行校驗。（2）對滅磁回路可控硅、霍爾元件等做靜態(tài)檢查，功能正常。（3）拆除滅磁開關(guān)至滅磁板的兩個常閉輔助接點接線，并錄波監(jiān)視，進(jìn)一步分析可能原因。（4）將帶有插頭的盤間連線更換為屏蔽電纜。（5）在滅磁電阻附近安裝測溫探頭并引至控制室，以便監(jiān)視。

故障2 2010年6月1日，某電廠6號機組（600MW 汽輪發(fā)電機組）當(dāng)時負(fù)荷56.94MW，運行正常。5 時30 分左右，6號機組發(fā)2號、3號、4號瓦振動大報警，各瓦相對振動值在CRT上擺動較大，運行人員就地進(jìn)行測量正常。聯(lián)系控制中心人員進(jìn)行檢查處理，現(xiàn)場觀察振動畫面，振動值棒狀圖略有波動，范圍在20μm 左右。6 時40 分，CRT 畫面振動值棒狀圖全部回零，持續(xù)3～5s 后振動值棒狀圖顯示恢復(fù)，之后又發(fā)振動大報警信號，6 時57 分，機組跳閘，首出原因為軸瓦振動大保護(hù)動作。

分析和處理 6號機組軸系振動監(jiān)測系統(tǒng)使用本特利3500 系統(tǒng)，其保護(hù)邏輯關(guān)系是瓦振和軸相對振動相與的關(guān)系。發(fā)生跳機故障時3號、4號瓦的相對振動數(shù)值（0.31μm）并未達(dá)到整定值，而瓦振顯示數(shù)值（133.24μm和133.09μm）達(dá)到了整定值（50μm）。分析發(fā)現(xiàn)，故障發(fā)生時3號、4號瓦的相對振動值為0.31μm，明顯異常。咨詢本特利技術(shù)人員后證實，在軸瓦振動數(shù)值發(fā)生異常時，裝置會將該數(shù)值判斷為壞點而進(jìn)行舍棄，直接取用另一個條件作為動作判據(jù)，而當(dāng)時3號、4號瓦的絕對振動數(shù)值均達(dá)到整定值，這樣6號機組軸系監(jiān)測TSI 系統(tǒng)發(fā)出了振動遮斷信號。和設(shè)備生產(chǎn)廠家共同分析，引起TSI 振動參數(shù)異常波動的原因為軸系監(jiān)測裝置的供電電源發(fā)生電壓波動。報警事件列表中，顯示了各通道頻繁進(jìn)入和離開“ Not OK”狀態(tài)。由此初步判斷是電源電壓異常波動或電源模塊出現(xiàn)異常造成監(jiān)測系統(tǒng)異常。經(jīng)試驗確認(rèn)，6月1日6 時57 分，6號機組軸系監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)生供電電壓波動，導(dǎo)致軸系監(jiān)測系統(tǒng)工作不正常，誤發(fā)出振動遮斷信號。全面檢查6號機組軸系監(jiān)測系統(tǒng)供電裝置外部回路，未發(fā)現(xiàn)問題。根據(jù)上述檢查測試結(jié)果，判斷是空開觸點接觸不良造成軸系監(jiān)測裝置電源電壓異常波動，導(dǎo)致誤發(fā)遮斷信號，引發(fā)ETS 保護(hù)動作跳機。

改進(jìn)措施 （1）在6號機組軸系監(jiān)測系統(tǒng)增加1 塊電源模塊，實現(xiàn)冗余供電，增強系統(tǒng)可靠性。（2）6號機組軸系監(jiān)測系統(tǒng)供電回路兩個電源模塊采取兩路空開分別供電模式，以排除空開觸點不良隱患。（3）增加6號機組軸系監(jiān)測系統(tǒng)絕對振動的斷線保護(hù)功能，減少誤動發(fā)生。（4）增加6號機組軸系監(jiān)測系統(tǒng)繼電器卡輸出的報警和跳機鎖定。（5）全面檢查TSI 裝置內(nèi)部參數(shù)設(shè)置，取消6號機組軸系監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部單一通道故障鎖定功能。