烏溪江水電廠勵磁調(diào)節(jié)器的故障分析及處理

【摘要】通過對烏溪江水電廠2號機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器故障事件的分析，針對該勵磁調(diào)節(jié)器故障引起起勵回路誤動作的現(xiàn)象，介紹了其處理的過程和防范措施，對進(jìn)一步提高勵磁調(diào)節(jié)器可靠運(yùn)行提供了一定的參考價值和借鑒作用。

【關(guān)鍵詞】勵磁調(diào)節(jié)器；故障；分析；處理

1、概述

烏溪江水電廠位于浙江省衢州市，是浙江電網(wǎng)的主力調(diào)峰電廠，屬梯級開發(fā)水電廠，下轄湖南鎮(zhèn)水電站和黃壇口水電站。現(xiàn)有水輪發(fā)電機(jī)組11臺，總裝機(jī)容量367MW，在浙江電網(wǎng)中承擔(dān)著調(diào)頻調(diào)壓、頂峰守口子、事故黑啟動等重要作用。

2號機(jī)勵磁系統(tǒng)采用南京南瑞SAVR2000系統(tǒng)，2014年12月，出現(xiàn)勵磁調(diào)節(jié)器故障引起起勵回路誤動作，造成起勵電阻燒毀，其它部分元器件損壞，影響了機(jī)組的正常穩(wěn)定運(yùn)行。

2、異常現(xiàn)象及檢查過程

7：40，2號機(jī)開機(jī)；7：40：46，投助磁接觸器動作；7：40：49，投助磁接觸器復(fù)歸；7：40：50，2號機(jī)功率柜故障，機(jī)組總電氣故障；7：40：52，2號機(jī)A套勵磁調(diào)節(jié)器故障；7：41：03，2號機(jī)并網(wǎng)；7：41：17，2號機(jī)投助磁接觸器再次動作；7：42：15，2號機(jī)982A保護(hù)裝置故障。

運(yùn)行人員現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)勵磁裝置風(fēng)機(jī)未自動運(yùn)行，手動投入。勵磁調(diào)節(jié)器發(fā)A套故障信號并已切換至B套運(yùn)行，B套運(yùn)行正常。A套開關(guān)量輸出板（MBD203）除調(diào)節(jié)器告警未輸出，其它十五個報警信號全有輸出。滅磁柜盤后起勵電阻已明顯燒毀，并引起柜內(nèi)滅磁回路的相關(guān)設(shè)備被火苗薰黑。

3、原因分析及處理情況

從現(xiàn)象上看，此次起勵電阻燒毀的直接原因是由于勵磁調(diào)節(jié)器工作異常，機(jī)組并網(wǎng)后仍自動投起勵回路，造成起勵電阻長期通電過熱而燒壞。從監(jiān)控信號分析，主用的A套勵磁調(diào)節(jié)器切到B套運(yùn)行后，機(jī)組的勵磁裝置運(yùn)行正常并能調(diào)節(jié)電壓和增減無功，但由于A套勵磁調(diào)節(jié)器仍有起勵輸出控制，造成我廠的直流220V蓄電池電源還并在轉(zhuǎn)子回路中而發(fā)轉(zhuǎn)子一點接地信號。如圖1所示。

根據(jù)現(xiàn)場檢查和分析，此次勵磁調(diào)節(jié)器故障的原因為A套調(diào)節(jié)器在運(yùn)行過程中死機(jī)，造成勵磁調(diào)節(jié)器控制初勵投入信號一直存在，引起起勵電阻損壞。在后面的調(diào)試過程中，已發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)了A套調(diào)節(jié)器的CPU主機(jī)板（MBD202）存在缺陷，具體缺陷還需廠家對CPU板做進(jìn)一步剖析。

確定故障原因后，更換了燒毀嚴(yán)重的的起勵電阻、相關(guān)電纜和CT底座，對屏內(nèi)薰黑的ZnO及可控硅組件進(jìn)行了測試和檢查。并對A套勵磁調(diào)節(jié)器的CPU主機(jī)板及開關(guān)量輸出板進(jìn)行更新，為徹底防范該類缺陷，我廠做了進(jìn)一步的技術(shù)防范措施。

4、防范措施

4.1 起勵回路中增加故障閉鎖條件

原設(shè)計中未加故障屏蔽，即勵磁調(diào)節(jié)器故障時仍能控制輸出繼電器。為防止誤投助磁的現(xiàn)象再次發(fā)生，在起勵控制回路中加了勵磁調(diào)節(jié)器故障的閉鎖，即不論是A套故障還是B套故障，即使是假故障，就閉鎖起勵控制的繼電器，禁止起勵接觸器動作。具體通過將A、B套勵磁調(diào)節(jié)器故障繼電器的常開接點串聯(lián)后接入起勵控制回路中來實現(xiàn)這一功能。

4.2 通過機(jī)組PLC程序來實現(xiàn)外部閉鎖

當(dāng)機(jī)組開機(jī)令和95%轉(zhuǎn)速到達(dá)后，機(jī)組正常起勵過程為在3秒鐘內(nèi)自動起勵并自動斷開起勵回路，如未正常起勵，則等待8秒并報起勵失敗信號，并斷開起勵回路。為了提高起勵的可靠性，利用機(jī)組LCU的水機(jī)控制回路來實現(xiàn)外部閉鎖，即在起勵接觸器動作8秒鐘后如仍不能正常復(fù)歸，則由PLC輸出一副接點自動斷開起勵接觸器，切斷起勵電阻的電源。助磁閉鎖繼電器的動作，需要運(yùn)行人員到現(xiàn)場按事故復(fù)歸按鈕才能解除。如圖2所示。

4.3 合理布置起勵電阻位置

將起勵電阻移位，遠(yuǎn)離ZnO組件，并在起勵電阻和其它元件之間加防護(hù)屏蔽層，以防再次著火燒壞滅磁柜內(nèi)的其它元件或設(shè)備。

4.4 加強(qiáng)監(jiān)視起勵回路動作信號

將投助磁接觸器動作復(fù)歸的輔助接點引入監(jiān)控系統(tǒng)，以便于運(yùn)行人員監(jiān)視起勵回路動作情況。

5、結(jié)論

通過對烏溪江水電廠2號機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器故障的分析及處理，可以看出起勵回路誤投助磁是由于勵磁調(diào)節(jié)器故障時未閉鎖輸出量，造成起勵電阻長期通電而燒毀，并引起附近設(shè)備元器件的損壞。此次事件的發(fā)生也反映了檢修人員對設(shè)備缺陷分析處理的不徹底，當(dāng)出現(xiàn)設(shè)備缺陷的確切原因不明時需要進(jìn)一步分析查詢。

參考文獻(xiàn)：

[1]曲高強(qiáng) 梁亞波.水電站發(fā)電機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器故障分析[J].寧夏電力，2013年2期

[2]南京南瑞.SAVR2000型發(fā)電機(jī)微機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器說明書

作者簡介：陳豪杰（1982-）男。工程師，主要從事水電廠自動控制設(shè)計、安裝、調(diào)試、檢修等方面的工作。