论文部分内容阅读
摘 要： 对某电厂#1发电机失磁保护动作事故的情况，讨论了失磁保护的动作原理及其事故前的运行方式，分析了事故发生的具体原因，最后提出解决处理方法改进措施，以供有关同行参考。
关键词： 燃机发电机组；发电机失磁保护动作；事故分析
1发电厂设备情况及运行方式
电厂由两套三菱M701F4型燃气-蒸汽联合循环热电联产机组组成，每套机组包括分轴布置的一台燃气轮机发电机组和一台蒸汽轮发电机组，第一套机组的燃气轮机发电机组和蒸汽轮发电机组的编号分别为#1、#2，第二套为#3、#4。
控制系统有TCS（燃机控制系统）、DCS（机炉分散控制系统）、ECMS（厂用电监控系统）和NCS（220kV网络监控系统）组成。
燃机发电机励磁装置采用的ABB公司生产的UNITROL6800全静态整流励磁装置。发电机励磁方式为自并励。励磁系统设置有两个完全独立的控制通道，可以任选一个作为运行通道，剩下的一个是后备通道，后备通道不断自动调整，以跟踪运行通道。通道1 和通道2均具有一个电压调节方式（自动）和一个电流调节方式（手动）。在自动电压模式（恒电压）下，励磁调节器自动调节发电机机端电压保持恒定；在手动励磁电流模式（恒流）下，通过手动调节励磁电流输出，以维持发电机端压不变[1]。
1.1事故前运行方式
220KV双母并列运行，#1、#2主变，依黄甲线挂1M运行；#3主变，依黄乙线路，#9高备变挂2M运行，#4主变挂2M热备用。第I套机组开机过程中，升负荷到有功295MW运行，第II套机组有功400MW。
1.2发电机主要参数
2事故现象及其处理过程
2.1事故现象
燃机发电机保护跳闸事故具体情况如下：
（1）7：30 #1燃机发电机组和#2汽机发电机组有功负荷从219MW、76MW变为0MW，发电机断路器、灭磁开关跳闸。
（2）7：30：12913 #1燃机发电机组TCS（燃机控制系统）报警：“GENERATOR PROTECTION TRIP”。
（3）DCS（机炉分散控制系统）光字牌“#1燃机发变组发电机保护A保护动作”和“#1燃机发变组发电机保护B保护动作”。
（4） 7：30：12503第I套机组ECMS报“I套机组汽机测控21_低励失磁跳闸”。
2.2事故原因分析
#1燃机发电机并网后发电机可能出现零序电流，此时励磁装置判定为CT断线，励磁装置自动由“自动电压模式（恒电压）”切为“手动励磁电流模式（恒流）”。
#1燃机发电机加负荷时，由于该励磁调节器处于手动励磁电流模式，励磁电流未根据发电机机端电压、电流的增加自动增加励磁电流，#1燃机发电机在快速加有功负荷过程中造成励磁电流不足、电压快速下降，失磁保护动作跳闸。发电机解列、灭磁[2]。
2.3事故处理过程
（1）第I套机组跳闸后，立即电话联系电二班人员到现场检查，汇报领导。
（2）机组跳闸后，调整锅炉汽包水位，维持汽机旁路自动控制，监视机组惰走时瓦温、振动。
（3）事故发生后，由两个值班员立即到现场初步查找事故跳闸原因：
1）7：30：11——7：30：13线路故障录波显示“220KV依黄甲线Ic突变量启动”，类型“无故障”。
2）7：28：20 913100第I套机组故障录波显示“发电机出口电压正序低越限启动”。
3）WFB-801A/F#1发电机保护B屏显示11-15 7：29：55 965ms失磁一段1504ms动作和7：30：12 732ms失磁二段29ms动作。
4）#1发电机励磁柜CH1 7：29：44 8092556 Extemal trip；CH1 7：29：44 8092756 trip1；CH1 7：29：44 8522838 TR trip。
3事故中暴露的问题及经验教训
3.1 事故中暴露的问题
（1）#1燃机发电机并网后励磁切到“手动励磁电流模式”，只有现场励磁柜上有报警，集控室TCS和ECMS无报警出现，导致运行操作人员不能及时监控该异常的存在。
（2）“燃机发电机并网后励磁切换到“手动励磁电流模式”，就地“自动故障”报警，事故前两天，由运行人员填写缺陷单，检修处理情况：“在发电机故障录波装置可实时观察到，#1燃机发电机并网后发电机零序电流3I0变化范围为0—0.01A， 事故前两天，07：34：14在GCB（发电机出口断路器）合上后零序电流3I0增加到0.138A，因此，#1燃機励磁系统出现“CTMonParaphase（CT倒相）”报警，“CTMonParaphase”的“Default reaction（默认反应）”为“Auto Fault”，出现“Auto Fault（自动通道故障）”报警，励磁系统由自动电压模式（恒电压）切换至手动励磁电流模式（恒电流）。经与厂家技术人员分析讨论，厂家分析与上相同。并确认，这样的情况，对机组运行没有影响，而且，这样的情况，在其他同类型电厂，也常有发生”。显然，该结论对运行人员是误导。
（3）运行操作人員在机组启动过程中，忽略了重要电气参数的监视，特别是励磁电流、发电机出口电压、无功等。
3.2事故处理经验总结
（1）燃机部份电气设备故障（如励磁、SFC等）不能反应在ECMS上，故障发生后，运行人员对事故原因判断增加了难度。
（2）运行人员在启动机组操作中，主要是机务的操作，特别容易忽视电气参数的监视。
4结语
本文分析燃机发电机失磁保护跳闸事故发生的原因，并采取相应的处理措施。最终得到的结论如下：
（1）将燃机励磁故障报警接入TCS。
（2）运行人员不能熟练掌握电气专业技能仍然是薄弱环节，特别是有电气报警时，电气专业技术人员应及时提出反措，如果事故前两天提出的缺陷及时有了反措，本次事故可避免。
（3）在机组启机操作票中，增加“燃机发电机并网后，检查发电机励磁AVR MODE在自动电压调节模式”和“汽机发电机并网后，燃机发电机升负荷时，检查燃机发电机出口电压、无功等。
（4）在机组启停机时，锅炉水位、蒸汽参数等调整耗费了操作人员大量精力，对于启机操作还应加强经验总结，优化运行操作，使之有更多时间来查看机组各项数据。■
参考文献
[1] 陈文健， 李勇健. 发电机失磁保护多次误动作的分析与处理[J]. 东北电力大学学报， 2005， 25（2）：24-26.
[2] 李春， 李建华. 发电机失磁保护误动原因分析[J]. 北京电力高等专科学校学报：自然科学版， 2010， 27.
关键词： 燃机发电机组；发电机失磁保护动作；事故分析
1发电厂设备情况及运行方式
电厂由两套三菱M701F4型燃气-蒸汽联合循环热电联产机组组成，每套机组包括分轴布置的一台燃气轮机发电机组和一台蒸汽轮发电机组，第一套机组的燃气轮机发电机组和蒸汽轮发电机组的编号分别为#1、#2，第二套为#3、#4。
控制系统有TCS（燃机控制系统）、DCS（机炉分散控制系统）、ECMS（厂用电监控系统）和NCS（220kV网络监控系统）组成。
燃机发电机励磁装置采用的ABB公司生产的UNITROL6800全静态整流励磁装置。发电机励磁方式为自并励。励磁系统设置有两个完全独立的控制通道，可以任选一个作为运行通道，剩下的一个是后备通道，后备通道不断自动调整，以跟踪运行通道。通道1 和通道2均具有一个电压调节方式（自动）和一个电流调节方式（手动）。在自动电压模式（恒电压）下，励磁调节器自动调节发电机机端电压保持恒定；在手动励磁电流模式（恒流）下，通过手动调节励磁电流输出，以维持发电机端压不变[1]。
1.1事故前运行方式
220KV双母并列运行，#1、#2主变，依黄甲线挂1M运行；#3主变，依黄乙线路，#9高备变挂2M运行，#4主变挂2M热备用。第I套机组开机过程中，升负荷到有功295MW运行，第II套机组有功400MW。
1.2发电机主要参数
2事故现象及其处理过程
2.1事故现象
燃机发电机保护跳闸事故具体情况如下：
（1）7：30 #1燃机发电机组和#2汽机发电机组有功负荷从219MW、76MW变为0MW，发电机断路器、灭磁开关跳闸。
（2）7：30：12913 #1燃机发电机组TCS（燃机控制系统）报警：“GENERATOR PROTECTION TRIP”。
（3）DCS（机炉分散控制系统）光字牌“#1燃机发变组发电机保护A保护动作”和“#1燃机发变组发电机保护B保护动作”。
（4） 7：30：12503第I套机组ECMS报“I套机组汽机测控21_低励失磁跳闸”。
2.2事故原因分析
#1燃机发电机并网后发电机可能出现零序电流，此时励磁装置判定为CT断线，励磁装置自动由“自动电压模式（恒电压）”切为“手动励磁电流模式（恒流）”。
#1燃机发电机加负荷时，由于该励磁调节器处于手动励磁电流模式，励磁电流未根据发电机机端电压、电流的增加自动增加励磁电流，#1燃机发电机在快速加有功负荷过程中造成励磁电流不足、电压快速下降，失磁保护动作跳闸。发电机解列、灭磁[2]。
2.3事故处理过程
（1）第I套机组跳闸后，立即电话联系电二班人员到现场检查，汇报领导。
（2）机组跳闸后，调整锅炉汽包水位，维持汽机旁路自动控制，监视机组惰走时瓦温、振动。
（3）事故发生后，由两个值班员立即到现场初步查找事故跳闸原因：
1）7：30：11——7：30：13线路故障录波显示“220KV依黄甲线Ic突变量启动”，类型“无故障”。
2）7：28：20 913100第I套机组故障录波显示“发电机出口电压正序低越限启动”。
3）WFB-801A/F#1发电机保护B屏显示11-15 7：29：55 965ms失磁一段1504ms动作和7：30：12 732ms失磁二段29ms动作。
4）#1发电机励磁柜CH1 7：29：44 8092556 Extemal trip；CH1 7：29：44 8092756 trip1；CH1 7：29：44 8522838 TR trip。
3事故中暴露的问题及经验教训
3.1 事故中暴露的问题
（1）#1燃机发电机并网后励磁切到“手动励磁电流模式”，只有现场励磁柜上有报警，集控室TCS和ECMS无报警出现，导致运行操作人员不能及时监控该异常的存在。
（2）“燃机发电机并网后励磁切换到“手动励磁电流模式”，就地“自动故障”报警，事故前两天，由运行人员填写缺陷单，检修处理情况：“在发电机故障录波装置可实时观察到，#1燃机发电机并网后发电机零序电流3I0变化范围为0—0.01A， 事故前两天，07：34：14在GCB（发电机出口断路器）合上后零序电流3I0增加到0.138A，因此，#1燃機励磁系统出现“CTMonParaphase（CT倒相）”报警，“CTMonParaphase”的“Default reaction（默认反应）”为“Auto Fault”，出现“Auto Fault（自动通道故障）”报警，励磁系统由自动电压模式（恒电压）切换至手动励磁电流模式（恒电流）。经与厂家技术人员分析讨论，厂家分析与上相同。并确认，这样的情况，对机组运行没有影响，而且，这样的情况，在其他同类型电厂，也常有发生”。显然，该结论对运行人员是误导。
（3）运行操作人員在机组启动过程中，忽略了重要电气参数的监视，特别是励磁电流、发电机出口电压、无功等。
3.2事故处理经验总结
（1）燃机部份电气设备故障（如励磁、SFC等）不能反应在ECMS上，故障发生后，运行人员对事故原因判断增加了难度。
（2）运行人员在启动机组操作中，主要是机务的操作，特别容易忽视电气参数的监视。
4结语
本文分析燃机发电机失磁保护跳闸事故发生的原因，并采取相应的处理措施。最终得到的结论如下：
（1）将燃机励磁故障报警接入TCS。
（2）运行人员不能熟练掌握电气专业技能仍然是薄弱环节，特别是有电气报警时，电气专业技术人员应及时提出反措，如果事故前两天提出的缺陷及时有了反措，本次事故可避免。
（3）在机组启机操作票中，增加“燃机发电机并网后，检查发电机励磁AVR MODE在自动电压调节模式”和“汽机发电机并网后，燃机发电机升负荷时，检查燃机发电机出口电压、无功等。
（4）在机组启停机时，锅炉水位、蒸汽参数等调整耗费了操作人员大量精力，对于启机操作还应加强经验总结，优化运行操作，使之有更多时间来查看机组各项数据。■
参考文献
[1] 陈文健， 李勇健. 发电机失磁保护多次误动作的分析与处理[J]. 东北电力大学学报， 2005， 25（2）：24-26.
[2] 李春， 李建华. 发电机失磁保护误动原因分析[J]. 北京电力高等专科学校学报：自然科学版， 2010， 27.