發(fā)電機(jī)非同期并網(wǎng)原因分析及調(diào)試淺析

張象濤

[摘 要]本文通過巴基斯坦某一電廠在檢修后的并網(wǎng)試驗(yàn)中發(fā)生了發(fā)電機(jī)非同期并網(wǎng)的動(dòng)作情況，分析了引起發(fā)電機(jī)非同期并網(wǎng)的原因，探討了發(fā)電機(jī)同期系統(tǒng)中應(yīng)注意的問題，以及調(diào)試工作過程的調(diào)試方法及內(nèi)容淺析。

[關(guān)鍵詞]發(fā)電機(jī)、自動(dòng)裝置、同期

中圖分類號(hào)：TM711 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）21-0001-01

1.概述

巴基斯坦某一電廠采用“二拖一”聯(lián)合循環(huán)模式，其中#1、#2機(jī)組為燃機(jī)發(fā)電機(jī)組，#3機(jī)為汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組。#2機(jī)的發(fā)電機(jī)容量為323MW，設(shè)發(fā)電機(jī)出口斷路器（GCB），#2主變?nèi)萘繛?40MVA，主變?yōu)閅Nd11接法，帶有載調(diào)壓。#2高廠變?nèi)萘繛?5MVA，采用Dyn11接法，帶有載調(diào)壓。#2勵(lì)磁變?nèi)萘繛?500Kva，Yd1接法。500kV升壓站采用3/2接法。

#2燃機(jī)發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)保護(hù)采用兩套GE的G60保護(hù)裝置，主變保護(hù)采用GE的T60與ABB的RET670保護(hù)裝置，發(fā)變組保護(hù)單獨(dú)采用一套GE的T60保護(hù)裝置，高廠變保護(hù)采用ABB的RET650保護(hù)裝置，勵(lì)磁變保護(hù)采用ABB的REC650保護(hù)裝置。GCB失靈保護(hù)采用GE的C60保護(hù)裝置。發(fā)電機(jī)主保護(hù)設(shè)發(fā)電機(jī)差動(dòng)、失磁、失步、逆功率、定子接地、發(fā)電機(jī)不平衡、相過流等，主變主保護(hù)設(shè)主變差動(dòng)、主變高壓側(cè)零序過流、主變低壓側(cè)零序過電壓保護(hù)等。

2.事故經(jīng)過：

當(dāng)?shù)貢r(shí)間2016年1月29日下午4時(shí)，巴基斯坦某電廠#2燃機(jī)機(jī)組進(jìn)行并網(wǎng)前沖轉(zhuǎn)，當(dāng)機(jī)端側(cè)電壓達(dá)到額定電壓時(shí)，運(yùn)行人員啟動(dòng)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置開始同期并網(wǎng)，當(dāng)同期合閘時(shí)，#2發(fā)電機(jī)出口斷路器GCB、#2主變高壓側(cè)斷路器420CB、422CB瞬間跳閘，#2號(hào)機(jī)組解列停機(jī)。發(fā)電機(jī)綜保裝置G60 A套與B套的發(fā)電機(jī)不平衡與相過流動(dòng)作，主變綜保裝置RET670的主變差動(dòng)動(dòng)作。故障電流A相56041A、B相57903A、C相47389A、零序16057A（動(dòng)作一次值）。保護(hù)裝置20毫秒發(fā)跳閘指令，斷路器分閘時(shí)間是25毫秒左右。（主變低壓側(cè)額定電流13087A，發(fā)電機(jī)額定電流12433A，發(fā)電機(jī)不平衡為兩段，一段為反時(shí)限，反時(shí)限曲線公式為： ，K=6.4，Inom=0.829A。二段為定時(shí)限，整定值電流為0.46A，時(shí)間為1s。相過流為反時(shí)限，反時(shí)限曲線為IEC B曲線，啟動(dòng)值為0.953A，TDM為0.43。發(fā)電機(jī)機(jī)端CT變比為15000：1。主變差動(dòng)定值為：?jiǎn)?dòng)值為0.3IB，K1=0.25，K2=0.9，第一拐點(diǎn)為1.5IB，第二拐點(diǎn)為5IB，差動(dòng)速斷為6IB，主變高壓側(cè)二次額定電流為0.186A，低壓側(cè)二次額定電流為0.872A。主變高壓側(cè)CT變比為2000/1，低壓側(cè)CT變比為15000/1。）

事故前運(yùn)行狀態(tài)：電廠#1、#3機(jī)組在停機(jī)狀態(tài)，#2機(jī)組在空載待并網(wǎng)狀態(tài)，電氣設(shè)備運(yùn)行正常，發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置及自動(dòng)準(zhǔn)同期等裝置無報(bào)警。

3.事故原因分析：

#2機(jī)組解列停機(jī)后，首先檢查了PT二次回路，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)機(jī)端側(cè)PT至發(fā)電機(jī)保護(hù)柜二次回路的線纜A相與B相的顏色與線纜編號(hào)混淆，見附圖一（按照國際標(biāo)準(zhǔn)A、B、C三相顏色分別為紅、黃、藍(lán)，安裝時(shí)接成了黃、紅、藍(lán)），了解得知檢修過程中拆除是由班組A進(jìn)行的，但在恢復(fù)時(shí)由班組B恢復(fù)的，由于當(dāng)時(shí)線號(hào)為手涂改問題、比較模糊，在恢復(fù)過程中是班組B電話溝通的班組A，班組A明確告知按照紅、黃、藍(lán)顏色接線，導(dǎo)致A相與B相反接（711、712、713組電壓）。啟機(jī)前管理單位未通知調(diào)試人員要并網(wǎng)或檢查機(jī)端側(cè)與系統(tǒng)側(cè)電壓的相序與電壓，直接啟機(jī)穩(wěn)定后，投入勵(lì)磁，啟動(dòng)準(zhǔn)同期裝置并網(wǎng)。并且準(zhǔn)同期裝置只檢A相電壓，最后自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置誤將機(jī)端側(cè)的B相電壓與系統(tǒng)側(cè)的A相電壓進(jìn)行比較，造成了非同期并網(wǎng)（#2機(jī)組同期通過燃機(jī)控制系統(tǒng)MarkVI進(jìn)行，GCB同期合閘時(shí)取發(fā)電機(jī)出口A相電壓和主變低壓側(cè)A相電壓）。

4.處理措施：

查明原因之后，將接錯(cuò)的電壓二次回路改正。多方協(xié)商后，確定檢查發(fā)電機(jī)定子線圈絕緣、直組、吸收比；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子直組、絕緣、交流阻抗。檢查主變高壓側(cè)絕緣、低壓側(cè)直阻、絕緣、介損、直流泄露，檢查主變絕緣油耐壓試驗(yàn)。檢查廠變高低壓側(cè)絕緣。GCB開蓋檢查，測(cè)試絕緣。上述檢查發(fā)現(xiàn)無異常，試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)與設(shè)備上次測(cè)量及出廠數(shù)據(jù)進(jìn)行核對(duì)無異常。此次檢查歷時(shí)2天。于2月1日9：30對(duì)#2主變進(jìn)行充電，充電后無異常無報(bào)警信號(hào)，各項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)無異常。11：00 #2發(fā)電機(jī)沖轉(zhuǎn)進(jìn)行高盤，檢查無異常報(bào)警。再次啟機(jī)并網(wǎng)前，對(duì)發(fā)電機(jī)機(jī)端側(cè)電壓、主變低壓側(cè)、主變高壓側(cè)的相序、相電壓、相間電壓進(jìn)行了測(cè)量核對(duì)，各側(cè)電壓的二次核相，核相無誤后，11：50對(duì)準(zhǔn)同期裝置進(jìn)行了假同期試驗(yàn)。最后，#2燃機(jī)發(fā)電機(jī)組于2月1日下午1時(shí)順利并網(wǎng)。

5.預(yù)防措施：

一 針對(duì)本現(xiàn)場(chǎng)檢修出現(xiàn)的問題，避免此類問題的發(fā)生：

1）在試驗(yàn)過程中我們拆除二次線時(shí)，要有專人負(fù)責(zé)（一人負(fù)責(zé)拆除，一人監(jiān)督），拆除過程中采用記錄卡片記錄拆除信息（端子排位置、二次線號(hào)等信息）。在試驗(yàn)完成后要由專人恢復(fù)（即拆除和恢復(fù)應(yīng)為同一人）。

2）恢復(fù)接線后，當(dāng)發(fā)電機(jī)起機(jī)穩(wěn)壓后，未并網(wǎng)前，檢查各側(cè)電壓的幅值、相序并與同側(cè)的二次電壓核相。這樣即使在出現(xiàn)本問題后（二次回路恢復(fù)線錯(cuò)誤），也可以通過同源二次核相的過程最終確定與系統(tǒng)同側(cè)電壓一致，避免此類問題的發(fā)生（本現(xiàn)場(chǎng)在對(duì)電壓有疑問的情況，試驗(yàn)人員不能只是口頭說明要核相電壓，應(yīng)在正式場(chǎng)合或書面上表述核相問題，而啟機(jī)后而又應(yīng)通知試驗(yàn)人員要進(jìn)行并網(wǎng)操作）。

二 對(duì)于同期系統(tǒng)，我們?cè)谡{(diào)試過程中，我們應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：

1）確認(rèn)自動(dòng)裝置定值設(shè)置與定值單一致。自動(dòng)裝置動(dòng)作值在整定值允許范圍、邏輯功能正確。核查二次回路，確認(rèn)保護(hù)、信號(hào)、操作及控制回路與設(shè)計(jì)圖紙一致。核查TV二次回路，確認(rèn)極性正確，接地符合涉及要求。

2）在系統(tǒng)調(diào)試中，我們要采用一次同源二次核相的形式確定同期二次電壓回路的正確性：根據(jù)系統(tǒng)接線方式采取主變倒送電過程中（系統(tǒng)電源）或發(fā)電機(jī)空載試驗(yàn)中（發(fā)電機(jī)電源）檢查電壓二次核相，對(duì)同期回路、設(shè)備進(jìn)行全面、細(xì)致的檢查；

3）核實(shí)發(fā)電機(jī)電壓相序與系統(tǒng)相序一致。

4）自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置、同步表、同期繼電器應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)。同步表與同期檢查繼電器動(dòng)作應(yīng)一致。

5）發(fā)電機(jī)斷路器操作控制二次回路電纜絕緣應(yīng)保持合格狀態(tài)。

6）核查增、減速回路和增、減磁回路是否正確。必須進(jìn)行假同期試驗(yàn)，根據(jù)錄波波形調(diào)節(jié)并網(wǎng)斷路器導(dǎo)前時(shí)間。

7）發(fā)電機(jī)解列后，應(yīng)按規(guī)定斷開斷路器操作控制電源，拉開發(fā)電機(jī)出線刀閘，防止斷路器誤合，造成發(fā)電機(jī)非同期并網(wǎng)事故。（即系統(tǒng)同期點(diǎn)斷路器的隔離）

8）發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列前，如斷路器操作控制二次回路發(fā)生直流接地，必須消除缺陷后，方可將發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列，以避免二次回路兩點(diǎn)接地造成發(fā)電機(jī)非同期并網(wǎng)事故。

6.結(jié)束語：

此次事故的發(fā)生直接原因是檢修人員對(duì)同期二次電壓回路在拆裝環(huán)節(jié)導(dǎo)致電壓接線錯(cuò)誤，間接原因是檢修時(shí)間短、工作不嚴(yán)謹(jǐn)、管理混亂、溝通不暢，造成此次#2機(jī)組停機(jī)事故。雖然事故未造成對(duì)電網(wǎng)的影響，機(jī)組設(shè)備未受到損壞，但對(duì)于電力系統(tǒng)人員來說應(yīng)該敲醒警鐘，發(fā)電機(jī)非同期并網(wǎng)關(guān)系到機(jī)組設(shè)備的安全以及機(jī)組的商業(yè)運(yùn)行。

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