MLZ—1CW型勵磁調節器異常、缺陷的分析與處理

于金

摘 要：勵磁調節器相當于發電機組的大腦，勵磁調節器能否正常工作直接關系著發電機組的安全、穩定運行。文章針對四平電廠1-3號機MLZ-1CW型勵磁調節器現場運行發生的異常、缺陷：功角限制單元限制曲線異常；電子電源模塊故障；滅磁開關分閘慢；通道控制單元故障；一、二號機無功波動分配不均；勵磁電流測量范圍的整定；滅磁、信號等回路的缺陷，對缺陷、故障的現象和原因進行分析，并給出了不停機更換通道控制單元等實用性解決辦法和實施措施，可供同類用戶參考、借鑒。

關鍵詞：調節器；異常；缺陷；處理方法

中圖分類號：TM761+.11 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）12-0107-02

1 功角限制單元的異常動作與調整

1.1 3號機勵磁調節器功角限制單元運行中暴露的問題

四平廠3號發電機為10萬機，并入220 kV系統。2004年9月份，220 kV系統電壓由以前的240 kV以上降至230 kV以下。我廠功角限制單元限制特性正比Ue2，系統電壓的降低使3號機的功角限制單元限制范圍縮小，功角限制單元更容易動作。

當系統在機組有功10萬，無功超過4萬時，功角限制單元會動作，無法減磁（此時定子電流接近額定值），超出10萬現象會更明顯，而原定值為P=10萬，Q=0萬。

1.2 對問題的思考

根據對3號機調節器功角限制單元實際動作值的分析，推測其動作特性為圓特性，而不是通常采用的直線限制特性。該特性曲線在廠家說明書中沒有闡述。

推測四平廠3號機實際曲線可能偏離理想曲線。由于以前系統電壓高，無功沒有超出過4萬，該現象不能被發現；低勵限制單元在機端電壓低時動作容易；如果是整定值跑，不可能有功10萬點突然由0增到4萬。由于沒弄清具體原因，同時系統及機端電壓低，不允許降低無功進行低勵限制實驗，故沒有冒然更改定值。

1.3 模擬試驗

10月末利用機組停機，外加電流、電壓模擬量反復模擬實際運行工況，并對照原2號機調節器功角限制單元進行限制曲線測試。通過模擬試驗驗證了推測是正確的。

下面是幾組試驗數據：

（注：U=105 V PT 10 000/100 CT 8 000/5

P=√3UICOSФ Q=√3UISINФ）

①3號機調節器0810單元輸出UA最大。

3號機調節器0810單元輸出UA最大情況見表1。

②3號機調節器0810單元輸出UA最小。

3號機調節器0810單元輸出UA最小情況見表2。

從上面幾組數據可以看出：在調節器最小給定值時限制曲線為偏移圓；增大調節器給定值，限制圓變大。

又錄取2號機調節器0841功角限制單元板替代、0810單元輸出UA最大時限制曲線，得到-90 ？觷～20 ？觷下的限制曲線。Ф=20 ？觷時，I>6 A。對照同工況下3號機調節器0841功角限制單元板限制曲線，3號機調節器0841功角限制單元板限制圓小于2號機調節器0841功角限制單元板限制圓。

相同工況下改變整定電阻UXI、UXE測試限制曲線，阻抗圓圓心、半徑改變。

1.4 解決問題

基于上述模擬試驗結果，提出降低有功10萬點無功動作值，并改變限制曲線曲率方案，避免有功10萬點與無功有兩個交點。

3號機調節器功角限制單元原定值為省電科院在2000年機組投產時下發，當時整定值不過多考慮進相，現在看來，整定值偏高。故重新整定該定值，編寫試驗方案，利用3號機起機并網時間重新調整。調整后限制特性滿足機組運行特性要求。試驗方案如下。

1.4.1 實驗條件

①經調度允許做3號機組進相實驗。

②3號機并網運行，可調節有功無功負荷。

③視220 kV及63 kV系統電壓實際情況，盡量保持系統電壓在220 kV及63 kV以上，機端電壓在9.8 kV以上，進行本實驗，以模擬進相運行時系統及機端電壓情況，保證實驗準確性。

④6.3 kV廠用系統電壓保持在5.8 kV以上，必要時用備用電源，以維持廠用系統正常運行。

1.4.2 實驗接線及安全措施

①當220 kV及66 kV母線，機端電壓，廠用系統電壓偏低時，在各自的PT二次接電壓表，以便準確監視上述電壓值。

②斷開發電機失磁保護壓板及滅磁聯跳壓板。

1.4.3 實驗步驟

①調節器運行在自動通道，將低勵限制單元0841板輸出斷開。

②機組有功負荷調節至0.5萬，對發電機減磁至無功進相 3.5萬，調整低勵限制單元，至限制器不動作。后增磁至限制器動作信號消失。再減磁至限制器動作，檢驗該有功點時允許無功進相深度。

③機組有功負荷調節至10萬，發電機減磁至無功進相2萬調整檢驗低勵限制單元動作，同時觀察失磁保護動作情況。

2 其它故障、缺陷及改造

2.1 2號調節器勵磁電流測量范圍整定

調節器勵磁電流測量直接關系到過、強勵限制范圍，AER下電流輸出正確性。2003年2號調節器勵磁電流測量回路小修時發生變化：在標幺電位3 V時，勵磁電流應為14 A時，實際測量值為12 A。2004年繼續下降為10 A。因我廠實際機組額定勵磁電流發電機廠家未提供數據，我們根據實際運行情況推測應該為12 A左右。而圖紙及說明書上對該電流測量回路說明不是很具體。對照原理圖，查找該回路輸入輸出接線，確定該部分兩個可調電位器，從細微調整開始，確定了該電流范圍調整的電位器，將該測量值調整至12 A。

2.2 調節器所用繼電器應嚴格定期檢查、更換

運行中發生過增減磁失靈，檢查發現為控制繼電器K21結點燒損；發生過滅磁開關不能分閘現象，經查為控制繼電器K012結點接觸電阻過大。每年的調節器大修、小修均發現有一些繼電器結點燒損及銹蝕，統計顯示多為長期帶電或動作頻繁的繼電器。因調節器為實時運行設備，后來我們提高了調節器大修、小修繼電器更換標準，以確保在下一檢修周期到來前不會因繼電器原因影響調節器運行。近幾年來，未發生由繼電器引起的調節器故障。

2.3 對調節器有缺陷回路的完善

2.3.1 3號機調節器“限制器動作信號”的引出

3號機調節器廠家設計無單獨“限制器動作信號”，與其它信號共用一個光字牌。當限制器動作后運行人員不能快速、準確判斷異常情況，影響機組安全運行。通過查找設備圖紙，確定了該信號的開出點，在回路中加裝繼電器KT將“限制器動作信號”引出。

2.3.2 滅磁音響回路的改造

由于設計原因，調節器滅磁音響回路在滅磁開關動作后及調節器停運后，滅磁音響回路長期勵磁，回路中電阻嚴重過熱。改造后，解決了這一問題。

2.3.3 滅磁電阻回路的功能完善

在1號機調節器大修檢查中發現，設計中滅磁開關分閘后應投入滅磁回路的滅磁電阻并未接入。我們及時更改接線，避免了無滅磁回路可能造成的勵磁繞組過電壓、發電機電壓下降過慢等異常。

3 MLZ-1CW型勵磁調節器故障及處理的總結

勵磁調節器隨時調整發電機的電壓，調整無功負荷，在系統故障時穩定系統電壓，提高系統穩定性，是重要的發電運行設備。設備運行后，總會暴露一些設計方面的缺陷，要及時改造。一旦勵磁調節器發生故障，就會影響發電機正常運行，甚至導致停機。因此必須熟練掌握設備的原理和運行情況，積累設備檢修經驗、設備故障處理經驗，做好事故預想，出現故障時才能迅速排查，這樣才能讓勵磁調節器運行保持在最佳狀態，保證發電機組安全經濟運行，提高電網穩定性。

參考文獻：

[1] 蔡濱，張鵬飛，張恒旭.基于穩定性和電壓精度協調控制的新型模糊勵磁調節器[J].電力自動化設備，2006，（11）.