東方電機GES6630勵磁系統(tǒng)在功果橋電站的運行可靠性分析

摘 要：文章以功果橋電站投產(chǎn)以來的勵磁系統(tǒng)技術(shù)監(jiān)督資料為基礎(chǔ)，對勵磁系統(tǒng)運行的可靠性進行了分析。文章主要對勵磁系統(tǒng)的歷史缺陷進行了梳理分類及分析，并對其運行可靠性做出相應(yīng)結(jié)論。

關(guān)鍵詞：功果橋電站；GES6630；勵磁系統(tǒng)；可靠性

引言

功果橋電站是華能集團控股子公司華能瀾滄江水電有限公司的全資水電站，是瀾滄江干流水電基地中下游河段“兩庫八級”梯級開發(fā)方案的最上游一級。電站安裝4臺225MW的水輪發(fā)電機組，總裝機容量900MW，年發(fā)電量40.41億kW·h。電站以500kV電壓等級接入云南電網(wǎng)，在系統(tǒng)中擔(dān)任調(diào)峰、一次調(diào)頻和事故備用，是云南電網(wǎng)的重要電源點。電站按無人值班（少人值守）設(shè)計。

功果橋電站采用東方電機控制設(shè)備有限公司設(shè)計生產(chǎn)的GES6630勵磁系統(tǒng)。該系統(tǒng)為靜止可控硅自并勵系統(tǒng)，由勵磁調(diào)節(jié)柜、勵磁功率柜、滅磁開關(guān)柜、過壓保護柜等組成。

1 勵磁系統(tǒng)運行情況

功果橋電站首臺機組于2011年10月31日投產(chǎn)發(fā)電，2012年6月21日全部投產(chǎn)；截至2014年6月30日，各臺機組勵磁系統(tǒng)已運行2年至2年半的時間。根據(jù)投產(chǎn)以來的勵磁系統(tǒng)技術(shù)監(jiān)督資料，功果橋電站勵磁系統(tǒng)正式投入運行前經(jīng)過了廠家出廠試驗及云南電力試驗研究院的投產(chǎn)調(diào)試試驗。從試驗報告可以看出，4臺機組勵磁系統(tǒng)的各項功能均滿足規(guī)程及電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行要求；從2年多的實際運行情況分析，除設(shè)備缺陷外，無其他影響勵磁系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要因素。因此，文章著重對勵磁系統(tǒng)的歷史缺陷進行梳理，分析其運行可靠性。

功果橋電站勵磁系統(tǒng)歷史缺陷統(tǒng)計列表如下：

表1 按缺陷性質(zhì)分類統(tǒng)計表

表2 按機組分類統(tǒng)計表

表3 按缺陷產(chǎn)生原因分類統(tǒng)計表

備注：由元器件故障導(dǎo)致的缺陷中有4次屬于重復(fù)缺陷，因?qū)?dǎo)致缺陷的元件定位不準確加之該缺陷的間斷偶發(fā)性使得消除該缺陷較為困難。

2 零緊急及重大缺陷

功果橋電站自投產(chǎn)以來從未發(fā)生過因勵磁系統(tǒng)故障引起機組非計劃停運的事件或因勵磁系統(tǒng)缺陷需盡快停機處理的情況。這主要得益于勵磁系統(tǒng)良好的設(shè)計及專業(yè)人員的精心維護。

勵磁系統(tǒng)還在設(shè)計階段時，功果橋電站勵磁專業(yè)人員就按照無人值班的技術(shù)標準提出過許多改進方案。例如，廠家為功果橋電站機組設(shè)計的勵磁裝置有兩套互為備用的自動勵磁調(diào)節(jié)器；工作人員提出，除了兩套自動調(diào)節(jié)通道外，再增加一套后備手動調(diào)節(jié)通道；以保證自動通道均發(fā)生故障時機組不會事故停機，由手動調(diào)節(jié)通道保持機組原狀態(tài)運行，運行人員再手動干預(yù)停機；這樣就降低了因勵磁調(diào)節(jié)器故障導(dǎo)致機組事故停機的幾率。另外，廠家原設(shè)計有兩個勵磁功率柜，兩個功率柜可滿足機組任意工況運行，一個功率柜可滿足機組額定工況運行；工作人員要求廠家再增加一個功率柜，使得任一功率柜退出運行后，勵磁系統(tǒng)仍能滿足機組任意工況運行。前述表3的4次重復(fù)缺陷為3號機組2號功率柜因故障退出運行；如果按廠家的原設(shè)計方案，此時勵磁系統(tǒng)只能滿足機組額定工況運行，如果系統(tǒng)再發(fā)生事故需要機組強勵時，勵磁系統(tǒng)就會因不能滿足系統(tǒng)的要求而成為不安全因素。

除了良好的設(shè)計，專業(yè)人員的精心維護也必不可少。所有參與機組投產(chǎn)的勵磁專業(yè)人員在籌備階段都到廠家全程參與了3、4號機勵磁系統(tǒng)的出廠調(diào)試，這使得專業(yè)人員一方面能更深入地理解圖紙及相關(guān)技術(shù)資料，另一方面全程經(jīng)歷了出廠調(diào)試過程中所遇到的問題并有機會認真學(xué)習(xí)經(jīng)驗豐富的廠家調(diào)試人員解決問題的思路及方法。得益于專業(yè)人員精干的業(yè)務(wù)素質(zhì)，前述的20個缺陷中，有13個缺陷當(dāng)天就予以消除，有效地降低了缺陷擴大的可能性從而保證勵磁系統(tǒng)及機組的安全穩(wěn)定運行。

3 一般缺陷較少

功果橋電站勵磁系統(tǒng)共有20個歷史缺陷，是缺陷較少的系統(tǒng)；同時，這些缺陷未對勵磁系統(tǒng)及機組的安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生威脅。

如表3所示，兩個設(shè)計方面原因?qū)е碌娜毕菔莿畲畔到y(tǒng)投運后才表現(xiàn)出來的，廠家也已對此進行了徹底地改進。1、2號機組根據(jù)3、4號機組投運后表現(xiàn)出來的異常及缺陷進行了設(shè)計優(yōu)化，因此，缺陷要少許多。

功果橋電站遠離負荷中心，要承擔(dān)繁重的調(diào)壓任務(wù)。特別是枯水期來水量小，而調(diào)壓要求與汛期差別不大，往往需要機組長時間空載調(diào)壓運行，有時甚至需要兩至三臺機組空載調(diào)壓運行。水輪發(fā)電機組空載運行時振動較大，電站各個系統(tǒng)都出現(xiàn)了許多由于端子松動或元器件連接松動導(dǎo)致的缺陷。經(jīng)過長時間論證，功果橋電站于2014年3月加裝了線路電抗器，機組空載調(diào)壓運行的時間將大大縮短；可以預(yù)見，在今后的運行中，勵磁系統(tǒng)因端子松動或板件間連接松動導(dǎo)致的缺陷將大為減少。

由元器件或軟件故障導(dǎo)致的缺陷是目前仍未能徹底消除的，但也可以采取一些措施來降低未來缺陷發(fā)生的幾率。在8次元器件故障導(dǎo)致的缺陷中，扣除4次重復(fù)缺陷后共為5次。其中，空開偷跳和檢修后控制器開出模塊故障屬于偶發(fā)故障。而從缺陷清單中分析可以看出，觸摸屏一體機是導(dǎo)致缺陷的薄弱環(huán)節(jié)：3號機觸摸屏一體機因損壞更換過一次；另外，1次通訊故障和2次軟件故障也與其有一定內(nèi)在聯(lián)系。因此，可以通過更換更加可靠的觸摸屏一體機來降低缺陷發(fā)生的幾率。對于軟件故障，專業(yè)人員應(yīng)積極督促廠家對軟件進行改進升級，升級后盡快更新。專業(yè)人員還可以編寫一本《功果橋電站勵磁系統(tǒng)運維人員應(yīng)知應(yīng)會》的小冊子，將勵磁系統(tǒng)常用操作的操作方法及部分簡單缺陷的排除方法進行講解，使勵磁系統(tǒng)能更好地滿足電站無人值班（少人值守）的要求。

4 結(jié)束語

功果橋電站勵磁系統(tǒng)經(jīng)過兩年多的運行，未出現(xiàn)過緊急及重大缺陷，一般缺陷也較少；各項功能均滿足機組及系統(tǒng)的要求；可靠性較高。目前，勵磁系統(tǒng)已基本滿足電站無人值班（少人值守）的運行要求。再對部分元器件及軟件的可靠性進行考驗及改進后，相信勵磁系統(tǒng)將首先成為電站滿足無人值班要求的系統(tǒng)。

參考文獻

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作者簡介：張祺順（1987-），男，云南永平人，助理工程師，主要從事水電廠運行及勵磁系統(tǒng)維護工作。