燃機(jī)發(fā)電機(jī)組“發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)動作”事故分析

馮濤

摘 要： 對某電廠#1發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)動作事故的情況，討論了失磁保護(hù)的動作原理及其事故前的運(yùn)行方式，分析了事故發(fā)生的具體原因，最后提出解決處理方法改進(jìn)措施，以供有關(guān)同行參考。

關(guān)鍵詞： 燃機(jī)發(fā)電機(jī)組；發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)動作；事故分析

1發(fā)電廠設(shè)備情況及運(yùn)行方式

電廠由兩套三菱M701F4型燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組組成，每套機(jī)組包括分軸布置的一臺燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組和一臺蒸汽輪發(fā)電機(jī)組，第一套機(jī)組的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組和蒸汽輪發(fā)電機(jī)組的編號分別為#1、#2，第二套為#3、#4。

控制系統(tǒng)有TCS（燃機(jī)控制系統(tǒng)）、DCS（機(jī)爐分散控制系統(tǒng)）、ECMS（廠用電監(jiān)控系統(tǒng)）和NCS（220kV網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)）組成。

燃機(jī)發(fā)電機(jī)勵磁裝置采用的ABB公司生產(chǎn)的UNITROL6800全靜態(tài)整流勵磁裝置。發(fā)電機(jī)勵磁方式為自并勵。勵磁系統(tǒng)設(shè)置有兩個完全獨立的控制通道，可以任選一個作為運(yùn)行通道，剩下的一個是后備通道，后備通道不斷自動調(diào)整，以跟蹤運(yùn)行通道。通道1 和通道2均具有一個電壓調(diào)節(jié)方式（自動）和一個電流調(diào)節(jié)方式（手動）。在自動電壓模式（恒電壓）下，勵磁調(diào)節(jié)器自動調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓保持恒定；在手動勵磁電流模式（恒流）下，通過手動調(diào)節(jié)勵磁電流輸出，以維持發(fā)電機(jī)端壓不變[1]。

1.1事故前運(yùn)行方式

220KV雙母并列運(yùn)行，#1、#2主變，依黃甲線掛1M運(yùn)行；#3主變，依黃乙線路，#9高備變掛2M運(yùn)行，#4主變掛2M熱備用。第I套機(jī)組開機(jī)過程中，升負(fù)荷到有功295MW運(yùn)行，第II套機(jī)組有功400MW。

1.2發(fā)電機(jī)主要參數(shù)

2事故現(xiàn)象及其處理過程

2.1事故現(xiàn)象

燃機(jī)發(fā)電機(jī)保護(hù)跳閘事故具體情況如下：

（1）7：30 #1燃機(jī)發(fā)電機(jī)組和#2汽機(jī)發(fā)電機(jī)組有功負(fù)荷從219MW、76MW變?yōu)?MW，發(fā)電機(jī)斷路器、滅磁開關(guān)跳閘。

（2）7：30：12913 #1燃機(jī)發(fā)電機(jī)組TCS（燃機(jī)控制系統(tǒng)）報警：“GENERATOR PROTECTION TRIP”。

（3）DCS（機(jī)爐分散控制系統(tǒng)）光字牌“#1燃機(jī)發(fā)變組發(fā)電機(jī)保護(hù)A保護(hù)動作”和“#1燃機(jī)發(fā)變組發(fā)電機(jī)保護(hù)B保護(hù)動作”。

（4） 7：30：12503第I套機(jī)組ECMS報“I套機(jī)組汽機(jī)測控21_低勵失磁跳閘”。

2.2事故原因分析

#1燃機(jī)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后發(fā)電機(jī)可能出現(xiàn)零序電流，此時勵磁裝置判定為CT斷線，勵磁裝置自動由“自動電壓模式（恒電壓）”切為“手動勵磁電流模式（恒流）”。

#1燃機(jī)發(fā)電機(jī)加負(fù)荷時，由于該勵磁調(diào)節(jié)器處于手動勵磁電流模式，勵磁電流未根據(jù)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓、電流的增加自動增加勵磁電流，#1燃機(jī)發(fā)電機(jī)在快速加有功負(fù)荷過程中造成勵磁電流不足、電壓快速下降，失磁保護(hù)動作跳閘。發(fā)電機(jī)解列、滅磁[2]。

2.3事故處理過程

（1）第I套機(jī)組跳閘后，立即電話聯(lián)系電二班人員到現(xiàn)場檢查，匯報領(lǐng)導(dǎo)。

（2）機(jī)組跳閘后，調(diào)整鍋爐汽包水位，維持汽機(jī)旁路自動控制，監(jiān)視機(jī)組惰走時瓦溫、振動。

（3）事故發(fā)生后，由兩個值班員立即到現(xiàn)場初步查找事故跳閘原因：

1）7：30：11——7：30：13線路故障錄波顯示“220KV依黃甲線Ic突變量啟動”，類型“無故障”。

2）7：28：20 913100第I套機(jī)組故障錄波顯示“發(fā)電機(jī)出口電壓正序低越限啟動”。

3）WFB-801A/F#1發(fā)電機(jī)保護(hù)B屏顯示11-15 7：29：55 965ms失磁一段1504ms動作和7：30：12 732ms失磁二段29ms動作。

4）#1發(fā)電機(jī)勵磁柜CH1 7：29：44 8092556 Extemal trip；CH1 7：29：44 8092756 trip1；CH1 7：29：44 8522838 TR trip。

3事故中暴露的問題及經(jīng)驗教訓(xùn)

3.1 事故中暴露的問題

（1）#1燃機(jī)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后勵磁切到“手動勵磁電流模式”，只有現(xiàn)場勵磁柜上有報警，集控室TCS和ECMS無報警出現(xiàn)，導(dǎo)致運(yùn)行操作人員不能及時監(jiān)控該異常的存在。

（2）“燃機(jī)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后勵磁切換到“手動勵磁電流模式”，就地“自動故障”報警，事故前兩天，由運(yùn)行人員填寫缺陷單，檢修處理情況：“在發(fā)電機(jī)故障錄波裝置可實時觀察到，#1燃機(jī)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后發(fā)電機(jī)零序電流3I0變化范圍為0—0.01A， 事故前兩天，07：34：14在GCB（發(fā)電機(jī)出口斷路器）合上后零序電流3I0增加到0.138A，因此，#1燃機(jī)勵磁系統(tǒng)出現(xiàn)“CTMonParaphase（CT倒相）”報警，“CTMonParaphase”的“Default reaction（默認(rèn)反應(yīng)）”為“Auto Fault”，出現(xiàn)“Auto Fault（自動通道故障）”報警，勵磁系統(tǒng)由自動電壓模式（恒電壓）切換至手動勵磁電流模式（恒電流）。經(jīng)與廠家技術(shù)人員分析討論，廠家分析與上相同。并確認(rèn)，這樣的情況，對機(jī)組運(yùn)行沒有影響，而且，這樣的情況，在其他同類型電廠，也常有發(fā)生”。顯然，該結(jié)論對運(yùn)行人員是誤導(dǎo)。

（3）運(yùn)行操作人員在機(jī)組啟動過程中，忽略了重要電氣參數(shù)的監(jiān)視，特別是勵磁電流、發(fā)電機(jī)出口電壓、無功等。

3.2事故處理經(jīng)驗總結(jié)

（1）燃機(jī)部份電氣設(shè)備故障（如勵磁、SFC等）不能反應(yīng)在ECMS上，故障發(fā)生后，運(yùn)行人員對事故原因判斷增加了難度。

（2）運(yùn)行人員在啟動機(jī)組操作中，主要是機(jī)務(wù)的操作，特別容易忽視電氣參數(shù)的監(jiān)視。

4結(jié)語

本文分析燃機(jī)發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)跳閘事故發(fā)生的原因，并采取相應(yīng)的處理措施。最終得到的結(jié)論如下：

（1）將燃機(jī)勵磁故障報警接入TCS。

（2）運(yùn)行人員不能熟練掌握電氣專業(yè)技能仍然是薄弱環(huán)節(jié)，特別是有電氣報警時，電氣專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)及時提出反措，如果事故前兩天提出的缺陷及時有了反措，本次事故可避免。

（3）在機(jī)組啟機(jī)操作票中，增加“燃機(jī)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后，檢查發(fā)電機(jī)勵磁AVR MODE在自動電壓調(diào)節(jié)模式”和“汽機(jī)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后，燃機(jī)發(fā)電機(jī)升負(fù)荷時，檢查燃機(jī)發(fā)電機(jī)出口電壓、無功等。

（4）在機(jī)組啟停機(jī)時，鍋爐水位、蒸汽參數(shù)等調(diào)整耗費(fèi)了操作人員大量精力，對于啟機(jī)操作還應(yīng)加強(qiáng)經(jīng)驗總結(jié)，優(yōu)化運(yùn)行操作，使之有更多時間來查看機(jī)組各項數(shù)據(jù)?！?/p>

參考文獻(xiàn)

[1] 陳文健， 李勇健. 發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)多次誤動作的分析與處理[J]. 東北電力大學(xué)學(xué)報， 2005， 25（2）：24-26.

[2] 李春， 李建華. 發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)誤動原因分析[J]. 北京電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報：自然科學(xué)版， 2010， 27.