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摘 要:结合实例介绍了某发电厂因变压器直流电阻测量后剩磁影响,在机组零起升压过程中误上电保护动作的现象。重点通过录波分析了事故的原因,并据此提出了相关防范措施。
关键词:变压器直流电阻;励磁涌流;误上电
一、设备简介
江苏华电戚墅堰电厂#7、8机组为E级三菱220MW 双轴燃机联合循环机组,其中#7机组为燃机、#8机组为汽机,都为发变组接线方式。其中#7发电机额定功率150MW,#7主变压器为天威保定180MW变压器,额定电压242KV/15.75KV。发电机保护为西门子7UM6215系列保护,双套化配置。励磁装置为南自PSVR100系列自并励励磁。
二、事故经过
2016年1月29日#7、8机组小修结束,#7燃机按正常方式启动,全速后发电机带变压器空载建压过程中,误上电保护动作于全停。停机后对发电机、变压器、励磁装置等一次系统检查、试验,未发现异常。西门子发电机7UM6215保护装置动作报文:10:41:24:634 Inadvertent Energization Prot Trip。误上电保护逻辑如下:
误上电电流定值为1.5A,低电压定值为50V(线电压),低电压延时5S开放,延时1S返回。查阅故障录波,动作时发电机数据如下:发电机中性点A相二次电流1.46A、B相二次电流1.48A、C相二次电流1.58A,机端电压A相36.04V,B相36.49V,C相36.46V。由保护动作点向前推540ms机端相电压为28.8V左右(线电压50V左右),虽动作时发电机机端线电压已大于50V,但未到1s返回延时,低电压依然开放保护正常出口。根据波形数据分析本次保护为正确动作。录波图如图2所示。
三、原因分析
结合录波图形分析发电机中性点电流波形明显存在涌流波形特征,A、B相为非对称性涌流,间断角较大,C相间为对称性涌流,间断角较小。如下图:
故障时发电机A相电流基波1.2A、二次谐波0.51A,B相基波1.21A、二次谐波0.51A,C相基波1.28A、二次谐波0.91A。
从涌流出现到保护动作灭磁共持续了2.1S左右,参阅相关资料大型变压器涌流可持续5~10S。
结合本次#7、8机小修所做检修工作,初步分析本次检修中高压试验专业最后对#7主变进行了直流电阻测量,导致剩磁较多,铁芯处于饱和状态。且正常启动发电机顺控逻辑中励磁装置在5S内将机端电压建至95%额定电壓过程较快,对变压器充电过程由于铁芯饱和造成变压器感抗较小,造成发电机升压过程中激磁电流增加,励磁涌流增至误上电保护动作。原因明确后决定采用励磁柜就地操作方式缓慢零起升压,29日13点46分燃机全速后手动零起升压正常并网,过程中发电机一次电流最大200A左右(二次0.1A左右)。30日正常启动顺控并网正常,过程无明显励磁涌流。说明#7主变内部剩磁已被2次启停机过程中4次升压降压产生的交变磁场所抵消。
四、防范措施及总结
1、建议高压试验专业购买专用变压器去磁装置,直流试验结束后需进行变压器去磁工作。
2、在无专用去磁设备情况下,高压试验中先进行变压器直流电阻测量,后进行交流试验项目。直流电阻测量过程中充电电流控制在3倍变压器激磁电流以下。
3、与励磁厂家联系将励磁自动建压的顺控时间适当延长,减小较短时间升压对主变的冲击。
参考文献
[1] 西门子7UM62发电机保护厂家说明书.
[2] 胡启凡.变压器试验技术,2010.
作者简介:顾逸阳,( 1982-),男,江苏常州人,高级技师,工程师 长期从事燃机发电厂二次保护及自动设备检修维护工作,近年主要从事燃气机组电气设备检修、改造、管理工作。
顾鹏飞( 1983-),男,江苏常州人,技师,助理工程师 长期从事燃机发电厂二次保护及自动设备检修维护工作。
关键词:变压器直流电阻;励磁涌流;误上电
一、设备简介
江苏华电戚墅堰电厂#7、8机组为E级三菱220MW 双轴燃机联合循环机组,其中#7机组为燃机、#8机组为汽机,都为发变组接线方式。其中#7发电机额定功率150MW,#7主变压器为天威保定180MW变压器,额定电压242KV/15.75KV。发电机保护为西门子7UM6215系列保护,双套化配置。励磁装置为南自PSVR100系列自并励励磁。
二、事故经过
2016年1月29日#7、8机组小修结束,#7燃机按正常方式启动,全速后发电机带变压器空载建压过程中,误上电保护动作于全停。停机后对发电机、变压器、励磁装置等一次系统检查、试验,未发现异常。西门子发电机7UM6215保护装置动作报文:10:41:24:634 Inadvertent Energization Prot Trip。误上电保护逻辑如下:
误上电电流定值为1.5A,低电压定值为50V(线电压),低电压延时5S开放,延时1S返回。查阅故障录波,动作时发电机数据如下:发电机中性点A相二次电流1.46A、B相二次电流1.48A、C相二次电流1.58A,机端电压A相36.04V,B相36.49V,C相36.46V。由保护动作点向前推540ms机端相电压为28.8V左右(线电压50V左右),虽动作时发电机机端线电压已大于50V,但未到1s返回延时,低电压依然开放保护正常出口。根据波形数据分析本次保护为正确动作。录波图如图2所示。
三、原因分析
结合录波图形分析发电机中性点电流波形明显存在涌流波形特征,A、B相为非对称性涌流,间断角较大,C相间为对称性涌流,间断角较小。如下图:
故障时发电机A相电流基波1.2A、二次谐波0.51A,B相基波1.21A、二次谐波0.51A,C相基波1.28A、二次谐波0.91A。
从涌流出现到保护动作灭磁共持续了2.1S左右,参阅相关资料大型变压器涌流可持续5~10S。
结合本次#7、8机小修所做检修工作,初步分析本次检修中高压试验专业最后对#7主变进行了直流电阻测量,导致剩磁较多,铁芯处于饱和状态。且正常启动发电机顺控逻辑中励磁装置在5S内将机端电压建至95%额定电壓过程较快,对变压器充电过程由于铁芯饱和造成变压器感抗较小,造成发电机升压过程中激磁电流增加,励磁涌流增至误上电保护动作。原因明确后决定采用励磁柜就地操作方式缓慢零起升压,29日13点46分燃机全速后手动零起升压正常并网,过程中发电机一次电流最大200A左右(二次0.1A左右)。30日正常启动顺控并网正常,过程无明显励磁涌流。说明#7主变内部剩磁已被2次启停机过程中4次升压降压产生的交变磁场所抵消。
四、防范措施及总结
1、建议高压试验专业购买专用变压器去磁装置,直流试验结束后需进行变压器去磁工作。
2、在无专用去磁设备情况下,高压试验中先进行变压器直流电阻测量,后进行交流试验项目。直流电阻测量过程中充电电流控制在3倍变压器激磁电流以下。
3、与励磁厂家联系将励磁自动建压的顺控时间适当延长,减小较短时间升压对主变的冲击。
参考文献
[1] 西门子7UM62发电机保护厂家说明书.
[2] 胡启凡.变压器试验技术,2010.
作者简介:顾逸阳,( 1982-),男,江苏常州人,高级技师,工程师 长期从事燃机发电厂二次保护及自动设备检修维护工作,近年主要从事燃气机组电气设备检修、改造、管理工作。
顾鹏飞( 1983-),男,江苏常州人,技师,助理工程师 长期从事燃机发电厂二次保护及自动设备检修维护工作。