火力發(fā)電廠電氣啟動試驗(yàn)時(shí)需要注意的問題分析

鄭云佳

（貴州黔桂發(fā)電有限責(zé)任公司 貴州盤縣 553531）

火力發(fā)電廠電氣啟動試驗(yàn)時(shí)需要注意的問題分析

鄭云佳

（貴州黔桂發(fā)電有限責(zé)任公司 貴州盤縣 553531）

主要研究火力發(fā)電廠電氣啟動試驗(yàn)中需要注意的問題，當(dāng)進(jìn)行火電廠電氣設(shè)備改造或更換時(shí)，在重啟發(fā)電機(jī)之前需要進(jìn)行啟動試驗(yàn)，檢查設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，在試驗(yàn)過程中要注意一些問題，保證啟動試驗(yàn)?zāi)軌蛘＿M(jìn)行，保護(hù)電氣設(shè)備。

火力發(fā)電廠；電氣；啟動試驗(yàn)

火電是在我國發(fā)電總量中占有絕大比例，是國家重要的能源支柱。在火力發(fā)電廠，為了保持火力發(fā)電系統(tǒng)的正常連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)行變壓器和發(fā)電機(jī)等關(guān)鍵電氣設(shè)備的改造或者在新建發(fā)電廠時(shí)都需要進(jìn)行啟動試驗(yàn)，用來檢查電氣設(shè)備二次回路的正確性和一次設(shè)備的系統(tǒng)特性，研究電氣啟動試驗(yàn)時(shí)需要關(guān)注的問題，對維持火力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行安全穩(wěn)定至關(guān)重要。

1 勵磁調(diào)節(jié)器油開關(guān)/主氣門壓板開閉

進(jìn)行啟動實(shí)驗(yàn)之前要注意檢查勵磁調(diào)節(jié)器和主汽門壓板的開閉狀態(tài)。

1.1 勵磁調(diào)節(jié)器

如圖1，勵磁調(diào)節(jié)油開關(guān)信號是指勵磁調(diào)節(jié)器在啟動試驗(yàn)中應(yīng)該處于并網(wǎng)開關(guān)狀態(tài)，用以判斷機(jī)組處于空載運(yùn)行狀態(tài)還是負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)發(fā)電機(jī)處于空載狀態(tài)時(shí)，在勵磁調(diào)節(jié)器上觸發(fā)的脈沖和負(fù)載狀態(tài)下的脈沖有著很大的不同，空載最大角、空載最小角、負(fù)載最大角、負(fù)載最小角都有很大變化。如果勵磁調(diào)節(jié)器觸發(fā)脈沖在負(fù)載最小角和最大角之間輸出，表示發(fā)電機(jī)處于負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)下。一般情況下勵磁電流將會在機(jī)組并網(wǎng)之后出現(xiàn)增加，發(fā)動機(jī)處于空載狀態(tài)，而“油開關(guān)”信號變位，將會因?yàn)閯畲耪{(diào)節(jié)器自動增磁而出現(xiàn)發(fā)動機(jī)壓力過大的情況，主變過勵，絕緣性能將下降。

圖1 自動勵磁調(diào)節(jié)器工作方式圖

這個(gè)問題出現(xiàn)在勵磁調(diào)節(jié)器處于自動運(yùn)行狀態(tài)下。由于線路升壓、假同期對并網(wǎng)開關(guān)的操作使勵磁調(diào)節(jié)器將狀態(tài)錯誤判定為負(fù)載狀態(tài)，而自動增磁，導(dǎo)致整個(gè)機(jī)組過電壓、過勵磁。油開關(guān)信號一般來自并網(wǎng)開關(guān)三相輔助常閉節(jié)點(diǎn)串聯(lián)，考慮到信號問題和單相重合閘過程中沒有油開關(guān)信號將會導(dǎo)致勵磁調(diào)節(jié)器無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，所以機(jī)組啟動試驗(yàn)之前需要將油開關(guān)信號斷開，當(dāng)發(fā)電機(jī)滅磁、啟動試驗(yàn)結(jié)束再恢復(fù)接線。

1.2 主氣門壓板關(guān)閉問題

啟動試驗(yàn)中如果保護(hù)裝置、二次回路接線存在問題，或者啟動試驗(yàn)自身存在漏洞，保護(hù)裝置將會在試驗(yàn)過程中觸發(fā)。機(jī)組在啟動試驗(yàn)中處于空載狀態(tài)，不承受負(fù)荷，即便汽輪機(jī)繼電保護(hù)裝置出口動作跳閘也不會超速，因此保護(hù)出口無需關(guān)閉主汽門導(dǎo)致汽輪機(jī)停機(jī)，可直接關(guān)閉電子系統(tǒng)開關(guān)，節(jié)省啟動試驗(yàn)時(shí)間，在電氣啟動時(shí)前開始之前就應(yīng)該退出發(fā)變組保護(hù)屏主氣門壓板，啟動試驗(yàn)結(jié)束重新接入。

2 DEH并網(wǎng)信號處理

汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)（Digital Encoder Handbook，DEH），在汽輪機(jī)機(jī)組處于空載狀態(tài)時(shí)能夠自動改變汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速，處于負(fù)載狀態(tài)下，能夠改變機(jī)組輸出的有功功率，其投切方式如表1。

DEH使用電液控制系統(tǒng)改變汽輪機(jī)進(jìn)氣量來調(diào)整汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速，在使用“三取二”的邏輯判斷，將DEH接入三組并網(wǎng)開關(guān)信號，如果DEH接收到并網(wǎng)信號，將依據(jù)負(fù)荷設(shè)置初始值指令開啟調(diào)門，會導(dǎo)致汽輪機(jī)超速，所以帶線路升壓和假同期等需要操作并網(wǎng)開關(guān)的試驗(yàn)項(xiàng)目要調(diào)整DEH信號，使其保持在解列狀態(tài)。為了提高安全性，減少風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)際啟動試驗(yàn)中往往會在開始試驗(yàn)之前直接解除DEH信號，而并網(wǎng)信號恢復(fù)問題則需要特別注意?；謴?fù)接線時(shí)，機(jī)組轉(zhuǎn)速往往達(dá)到了3000r/min，如果信號接入錯誤，或者并網(wǎng)開關(guān)沒有斷開，汽輪機(jī)可能出現(xiàn)超速。

表1 DEH控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)方式

重啟DEH時(shí)，DEH中的OPC會受到DHE并網(wǎng)信號的影響，當(dāng)并網(wǎng)開關(guān)跳閘，OPC將會在并網(wǎng)信號出發(fā)下響應(yīng)，DEH將自動調(diào)整汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速重新恢復(fù)到3000r/min。在啟動試驗(yàn)過程中，并網(wǎng)信號未恢復(fù)時(shí)，如果二次接線不牢固，并網(wǎng)信號可能在機(jī)組運(yùn)行過程中消失，導(dǎo)致OPC誤動，關(guān)小調(diào)門，影響鍋爐和發(fā)電機(jī)正常運(yùn)作，嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致機(jī)組跳閘。為了避免出現(xiàn)這個(gè)問題，在恢復(fù)DEH之前需要檢查并網(wǎng)開關(guān)的斷開情況，并檢查二次接線是否牢固。

3 繼電保護(hù)臨時(shí)定值的設(shè)定

啟動試驗(yàn)中，臨時(shí)過電流保護(hù)與充電保護(hù)投切、發(fā)動機(jī)過電流保護(hù)定值、過流保護(hù)時(shí)間都需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，且啟動試驗(yàn)結(jié)束之后要及時(shí)恢復(fù)到正常狀態(tài)。

3.1 臨時(shí)過電流保護(hù)和充電保護(hù)

改造后或者新投入的線路保護(hù)裝置中所有帶方向距離保護(hù)和線路保護(hù)縱聯(lián)差動都需要在負(fù)荷測相量之前退出。測量之前，依據(jù)電網(wǎng)調(diào)度命令，先投入臨時(shí)過流保護(hù)和充電保護(hù)，在相量檢查結(jié)束，線路保護(hù)均正常投入之后才能夠退出，該保護(hù)定值要能夠在線路故障時(shí)快速跳閘，減少對電網(wǎng)的沖擊，同時(shí)還要具有相對靈敏的整定值。為了防止機(jī)組運(yùn)行過程中外部故障出現(xiàn)越級動作，需要在實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后退出臨時(shí)保護(hù)。

3.2 發(fā)動機(jī)過電流保護(hù)

發(fā)電機(jī)空載試驗(yàn)中，可能會因?yàn)樵龃潘俣冗^快出現(xiàn)較大的過電壓。一旦出現(xiàn)發(fā)電機(jī)過電壓，會導(dǎo)致主變勵磁電流強(qiáng)度上升，主變過勵磁，絕緣可能會因?yàn)檫^熱而降級，發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣也面臨很大風(fēng)險(xiǎn)。為了保護(hù)主變和定子繞組，減少過電壓的影響，需要臨時(shí)降低發(fā)電機(jī)過電壓保護(hù)定值，確保過電流保護(hù)能夠快速響應(yīng)，一般設(shè)定在115V左右。

3.3 過流保護(hù)時(shí)間

啟動試驗(yàn)檢查發(fā)電機(jī)和主變差動保護(hù)相量操作之前需要退出差動保護(hù)，因此需要設(shè)置一個(gè)臨時(shí)保護(hù)，確保設(shè)備故障時(shí)能夠可靠保護(hù)響應(yīng)，可降低發(fā)變組后備保護(hù)時(shí)限至最低，發(fā)電機(jī)負(fù)序過流、正序過流都降低最低。發(fā)變組差動保護(hù)相量檢查完畢，差動保護(hù)投入之后，再將過流保護(hù)時(shí)間調(diào)整到正常值。

4 主變運(yùn)行故障

無載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)需要在切換前后各測量一次直流電阻。由于使用過的分解開關(guān)可能存在著一些表面缺陷，如熔傷、氧化、鍍層脫落、污物覆蓋、焊接脫落，容易導(dǎo)致分接頭接觸不良，增加接觸電阻，導(dǎo)致分接頭位置過熱，可能造成絕緣油迅速劣化使主變停運(yùn)，甚至使主變直接燒損。

因此在主變切換分接開關(guān)前后都需要測量一次直流電阻，三相間電阻值不能超過2%，切換無載調(diào)壓分接開關(guān)要在斷電情況下進(jìn)行，多轉(zhuǎn)動幾次手柄，清除接觸頭表面油污，切換到位之后，固定好定位銷，避免松動變位。主變大修之后，分接開關(guān)接觸不良故障多發(fā)，穿越性故障可能造成接觸面燒損，瓦斯動作頻繁也表示分接頭位置可能存在問題，主變停運(yùn)之后，測量三相分接頭直流電阻，從指針表中判斷是否存在接觸不良。

除了上述問題之外，一些火電廠還存在著忽略電氣設(shè)備隱患，強(qiáng)行運(yùn)轉(zhuǎn)的情況，而工作人員在電氣設(shè)備安裝調(diào)試過程中缺乏統(tǒng)一管理，重安裝、輕調(diào)試，留下了很多安全隱患，在今后的電氣安裝調(diào)試和啟動試驗(yàn)中要避免這些問題。

5 結(jié)語

火電廠電氣啟動試驗(yàn)中，要注意勵磁油開關(guān)與主氣門壓板開閉、DEH并網(wǎng)信號處理、臨時(shí)保護(hù)定值設(shè)定和主變分接開關(guān)接觸不良等問題，需要妥善處理，保護(hù)電氣設(shè)備，確保啟動試驗(yàn)?zāi)軌蛘＿M(jìn)行，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，保證火電系統(tǒng)能夠長期安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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TM621.7

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1004-7344（2016）06-0048-02

2016-2-10

鄭云佳（1987-），女，漢族，云南昆明人，助理工程師，大專，主要從事工作和研究方向?yàn)榛痣姲l(fā)電廠電力高壓試驗(yàn)方面。