發電機組檢測控制系統故障處理與改進

馬 哲

作者通聯：大唐淮北發電廠 安徽淮北市濉溪路8號235000

E-mail：sungb@cdt-hb.com

故障1 某電廠A號發電機組采用美國GE 公司EX2100型勵磁系統，2005年12月投運。2010年8月27日1 時28 分，A號機組500kV 系統5013、5014 斷路器跳閘，聯跳汽輪發電機組，鍋爐MFT 動作。首出原因為勵磁系統故障，檢查發現勵磁調節器（AVR）顯示故障信息為#100（滅磁回路被導通）。

分析和處理 故障發生后，發電廠申請停機，并組織電科院、上海GE 公司、北京光耀公司技術人員現場聯合檢查。為防止再次跳閘，將AVR中的#100 故障，暫時由跳閘改為告警，29日5 時51 分，A號機組再次并網。8月29日14 時30 分左右，發現滅磁電阻運行中間斷導通，AVR 報#100 告警，由于該功能已改切為信號，A號機組未跳閘。隨后拆除滅磁開關兩個輔助接點接至滅磁板的接線，改接至錄波器進行錄波監視，對勵磁系統運行狀況進行24h 值守監視。29日23 時左右，AVR 再次報#100 告警。8—9月份，機組運行中多次錄取到滅磁開關兩個輔助接點同時抖動波形，最長持續時間不超過160ms 且為高頻抖動，在兩個接點單獨錄波和串聯錄波情況下均有發生；AVR 未再發生#100 報警，滅磁電阻運行中未再發生誤投入。由此初步判斷故障直接原因是運行中滅磁電阻誤導通，造成AVR 報#100 故障，發出勵磁系統故障信號至發變組保護，由發變組保護動作，機組解列。

針對AVR 報#100 故障的可能原因實施一系列措施和試驗后，并結合機組并網后的故障現象，GE 公司技術人員給出AVR報#100 故障原因，重點是滅磁開關輔助接點抖動和霍爾元件受干擾所致。隨后對上述原因進一步試驗和分析，增加另外一臺錄波器，分別對A號、B號機組滅磁開關以及備用開關的輔助觸點進行檢查錄波。其中用外借錄波器未錄到任何波形。再用原來的錄波器，對B號發電機組滅磁開關（斷掉所有控制電源）和備用開關錄波時，又錄到少數類似波形。調整B號機組霍爾元件附近配線以減少干擾，將B號機組，滅磁開關常閉輔助接點進行雙接點串聯改進（該機組有備用接點）。通過在線更改A號、B號機組AVR 軟件數據，將#100 故障的告警信號引出至二次回路的接線端子，B號機組布線后上機組燈光字牌，可確定原錄波器抗干擾能力較差，錄到的波形為干擾波，可排除滅磁開關輔助接點機械抖動的可能性，最終分析故障原因是AVR 系統抗干擾能力差，二次回路受擾。

改進措施 （1）更換兩塊滅磁控制板，一塊脈沖驅動板，并對新板件上的繼電器全部進行校驗。（2）對滅磁回路可控硅、霍爾元件等做靜態檢查，功能正常。（3）拆除滅磁開關至滅磁板的兩個常閉輔助接點接線，并錄波監視，進一步分析可能原因。（4）將帶有插頭的盤間連線更換為屏蔽電纜。（5）在滅磁電阻附近安裝測溫探頭并引至控制室，以便監視。

故障2 2010年6月1日，某電廠6號機組（600MW 汽輪發電機組）當時負荷56.94MW，運行正常。5 時30 分左右，6號機組發2號、3號、4號瓦振動大報警，各瓦相對振動值在CRT上擺動較大，運行人員就地進行測量正常。聯系控制中心人員進行檢查處理，現場觀察振動畫面，振動值棒狀圖略有波動，范圍在20μm 左右。6 時40 分，CRT 畫面振動值棒狀圖全部回零，持續3～5s 后振動值棒狀圖顯示恢復，之后又發振動大報警信號，6 時57 分，機組跳閘，首出原因為軸瓦振動大保護動作。

分析和處理 6號機組軸系振動監測系統使用本特利3500 系統，其保護邏輯關系是瓦振和軸相對振動相與的關系。發生跳機故障時3號、4號瓦的相對振動數值（0.31μm）并未達到整定值，而瓦振顯示數值（133.24μm和133.09μm）達到了整定值（50μm）。分析發現，故障發生時3號、4號瓦的相對振動值為0.31μm，明顯異常。咨詢本特利技術人員后證實，在軸瓦振動數值發生異常時，裝置會將該數值判斷為壞點而進行舍棄，直接取用另一個條件作為動作判據，而當時3號、4號瓦的絕對振動數值均達到整定值，這樣6號機組軸系監測TSI 系統發出了振動遮斷信號。和設備生產廠家共同分析，引起TSI 振動參數異常波動的原因為軸系監測裝置的供電電源發生電壓波動。報警事件列表中，顯示了各通道頻繁進入和離開“ Not OK”狀態。由此初步判斷是電源電壓異常波動或電源模塊出現異常造成監測系統異常。經試驗確認，6月1日6 時57 分，6號機組軸系監測系統發生供電電壓波動，導致軸系監測系統工作不正常，誤發出振動遮斷信號。全面檢查6號機組軸系監測系統供電裝置外部回路，未發現問題。根據上述檢查測試結果，判斷是空開觸點接觸不良造成軸系監測裝置電源電壓異常波動，導致誤發遮斷信號，引發ETS 保護動作跳機。

改進措施 （1）在6號機組軸系監測系統增加1 塊電源模塊，實現冗余供電，增強系統可靠性。（2）6號機組軸系監測系統供電回路兩個電源模塊采取兩路空開分別供電模式，以排除空開觸點不良隱患。（3）增加6號機組軸系監測系統絕對振動的斷線保護功能，減少誤動發生。（4）增加6號機組軸系監測系統繼電器卡輸出的報警和跳機鎖定。（5）全面檢查TSI 裝置內部參數設置，取消6號機組軸系監測系統內部單一通道故障鎖定功能。