橋電二廠勵(lì)磁調(diào)節(jié)器異常情況的分析與處理

1、橋電二廠勵(lì)磁調(diào)節(jié)器異常情況的分析與處理仲生輝【摘要】橋電二廠125MW機(jī)組投運(yùn)初期使用KKL-3A型勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，由于軟硬件裝置存在很多問題，運(yùn)行參數(shù)經(jīng)常變化，運(yùn)行極不穩(wěn)定，多次發(fā)生有關(guān)調(diào)節(jié)器異常情況。針對(duì)以上問題，作者較為詳細(xì)的論述了異?，F(xiàn)象發(fā)生的過程、原因及分析處理辦法，并將原有調(diào)節(jié)器更換為WKKL-2型微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，基本解決了以上存在的問題。【關(guān)鍵詞】勵(lì)磁調(diào)節(jié)器異常分析Analysis and Treatment of Exciter Regulator Abnormality in Qiaotou Secondary Thermal Power Plant【Abstract】At th

2、e beginning of the KKL-3A exciter regulator places in service,owing to thepresent problems of this device,the Operational parameters always change,and theoperation is very unsteady.According to these problems,the writer expounds thereason,process,analysis and treatment of this abnormality phenomenon

3、 in detail,after changing the regulator into WKKL-2 microprocessor one,this problems is basically settled.【Keywords】Exciter,Regulator,Abnormality,Analysis.1概述橋電二廠2臺(tái)125MW機(jī)組采用三機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器是其重要部件，其性能的優(yōu)劣不僅直接影響著發(fā)電機(jī)的運(yùn)行工況，而且還影響著電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。機(jī)組投運(yùn)初使用KKL-3A型勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，主要由于裝置軟、硬件等方面存在很多問題，運(yùn)行參數(shù)經(jīng)常變化，運(yùn)行極不穩(wěn)定，曾多次發(fā)生因調(diào)節(jié)器

4、原因而引發(fā)事故，故我廠相繼將其更換為WKKL-2型微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器(以下簡(jiǎn)稱調(diào)節(jié)器)，其調(diào)節(jié)品質(zhì)、裝置性能、操作及維護(hù)各方面均比原調(diào)節(jié)器優(yōu)越。由于微機(jī)裝置的特殊性和本廠所處的地理環(huán)境等原因，調(diào)節(jié)器在運(yùn)行中出現(xiàn)了一些異常情況，通過檢查和分析，找到了異常原因并得到處理，如今調(diào)節(jié)器運(yùn)行正常。以下簡(jiǎn)要介紹異常現(xiàn)象的檢查、分析和處理經(jīng)過，供同類型調(diào)節(jié)器異常分析時(shí)參考。2異?，F(xiàn)象簡(jiǎn)述2.11998年9月中旬橋電二廠1#機(jī)組大修后啟動(dòng)，在發(fā)電機(jī)滿速升壓過程中，調(diào)節(jié)器“雙柜自動(dòng)”運(yùn)行，突然發(fā)生調(diào)節(jié)器電流大幅度增加，使發(fā)電機(jī)電壓大幅上升的異?，F(xiàn)象，A柜“誤強(qiáng)勵(lì)”保護(hù)動(dòng)作馬上自動(dòng)退出運(yùn)行，B柜輸出電流變化不大。另?yè)?jù)

5、運(yùn)行人員反映，以前發(fā)電機(jī)解列后，用調(diào)節(jié)器“自動(dòng)”運(yùn)行有時(shí)無(wú)法將發(fā)電機(jī)電壓降下來，只能降到10kV左右(額定電壓為13.8kV)。2.21998年5月13日2#機(jī)運(yùn)行過程中，調(diào)節(jié)器發(fā)出“轉(zhuǎn)子過流限制”信號(hào)，當(dāng)時(shí)有功功率為120MW，無(wú)功功率最高達(dá)100MVA，勵(lì)磁電流達(dá)1.9kA，調(diào)節(jié)無(wú)功輸出至60MVA后，又出現(xiàn)自動(dòng)上升現(xiàn)象，發(fā)電機(jī)電壓達(dá)14.8kV，立即將調(diào)節(jié)器切至雙柜手動(dòng)運(yùn)行，運(yùn)行正常。經(jīng)檢查調(diào)節(jié)器專用電壓互感器(即量測(cè)PT)二次電壓偏低，其高壓側(cè)一相熔絲熔斷，更換熔斷器后將調(diào)節(jié)器投雙柜自動(dòng)運(yùn)行，運(yùn)行正常。3異常情況檢查、分析及處理結(jié)果為了便于分析，先簡(jiǎn)要敘述一下調(diào)節(jié)器的基本構(gòu)成和工作原理

6、，它由2個(gè)完全相同的調(diào)節(jié)柜(A柜和B柜)組成，每柜的輸入信號(hào)有發(fā)電機(jī)定子電壓、電流交流信號(hào)；轉(zhuǎn)子電壓、電流直流信號(hào)。經(jīng)多種電路處理后由程序控制依次進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，存放在存儲(chǔ)器中，將上述數(shù)據(jù)通過軟件計(jì)算得到發(fā)電機(jī)運(yùn)行工況、勵(lì)磁系統(tǒng)參數(shù)和調(diào)節(jié)器輸出等信息，供調(diào)節(jié)器各功能模塊使用。調(diào)節(jié)器工作方式的選擇，增減勵(lì)磁操作、油開關(guān)和滅磁開關(guān)的位置接點(diǎn)等開關(guān)量輸入信號(hào)和故障報(bào)警等開關(guān)量輸出信號(hào)經(jīng)過光電隔離與主機(jī)板CPU接口連接，供程序控制使用。由副勵(lì)磁機(jī)(永磁機(jī))提供三相359Hz、100V交流電源，經(jīng)三相全控晶閘管整流橋整流成直流后供給勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流。調(diào)節(jié)器的核心是晶閘管脈沖信號(hào)的自動(dòng)控制；正常運(yùn)行

7、時(shí)微機(jī)程序計(jì)算發(fā)電機(jī)電壓與自動(dòng)參考電壓之差并進(jìn)行PID(比例、微分、積分)或P(比例)運(yùn)算后綜合轉(zhuǎn)子電壓負(fù)反饋，附加調(diào)差信號(hào)得到一個(gè)控制量去控制晶閘管的導(dǎo)通角，也就是控制調(diào)節(jié)器的輸出，達(dá)到維持發(fā)電機(jī)端電壓和合理分配無(wú)功功率的目的。它是調(diào)節(jié)器的主調(diào)節(jié)環(huán)。另外調(diào)節(jié)器還有低勵(lì)限制、過勵(lì)限制、V/Hz限制，PT斷線保護(hù)、均流越限檢測(cè)、誤強(qiáng)勵(lì)檢測(cè)等輔助功能。3.1當(dāng)?shù)?次故障發(fā)生后，我們立即趕到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)調(diào)節(jié)器進(jìn)行了檢查，未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，懷疑主機(jī)板(CPU板)有問題，將其更換后，又采用“雙柜自動(dòng)”升壓時(shí)，發(fā)生沖擊現(xiàn)象，然后用“手動(dòng)”將發(fā)電機(jī)電壓升到額定電壓，再切換到“雙柜自動(dòng)”觀察一段時(shí)間未發(fā)生異?，F(xiàn)象。由

8、于當(dāng)時(shí)時(shí)間緊迫，信息收集不齊全，未能判斷出故障原因。后來及時(shí)停機(jī)進(jìn)行故障的仔細(xì)檢查，用中頻機(jī)帶調(diào)節(jié)器進(jìn)行了各種模擬試驗(yàn)，通過反復(fù)觀察各通道所顯示數(shù)值的變化情況，終于發(fā)現(xiàn)了第63通道(開關(guān)量輸入信號(hào))有間歇性變化的異常情況。經(jīng)過分析認(rèn)為是油開關(guān)位置接點(diǎn)的輸入信號(hào)變化，經(jīng)查在油開關(guān)輔助接點(diǎn)引線上有大約9V的不規(guī)則干擾信號(hào)。此信號(hào)加在光電隔離回路(見圖1)上，在發(fā)光二極管上流過9V/2k=4.5mA電流，使光電隔離管導(dǎo)通，因?yàn)楦蓴_信號(hào)不規(guī)則時(shí)大時(shí)小，因此開關(guān)量輸入信號(hào)呈間歇性變化。當(dāng)光隔導(dǎo)通時(shí)程序判斷為發(fā)電機(jī)已并網(wǎng)，由于發(fā)電機(jī)在解列和并網(wǎng)時(shí)，調(diào)節(jié)器自動(dòng)參考電壓(ref)控制范圍不一樣，解列時(shí)為Ult

9、1refUht2，Ult1=12.5%Ue,Ue為發(fā)電機(jī)額定電壓；并網(wǎng)時(shí)為UltrefUht,Ult=85%Ue，所以在發(fā)電機(jī)電壓尚未達(dá)到85%Ue時(shí)，開關(guān)量的變化將引起自動(dòng)參考電壓的突變，從而引起調(diào)節(jié)器輸出的突增；當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓在85%Ue以上時(shí)，開關(guān)量的變化就不會(huì)引起自動(dòng)參考電壓的變化，也就不會(huì)引起調(diào)節(jié)器輸出的變化。同理，在發(fā)電機(jī)解列停機(jī)過程中，油開關(guān)位置接點(diǎn)上的干擾信號(hào)引起程序誤判斷為發(fā)電機(jī)尚未解列，調(diào)節(jié)器自動(dòng)參考電壓降到85%Ue時(shí)不往下降，故調(diào)節(jié)器自動(dòng)運(yùn)行時(shí)無(wú)法將發(fā)電機(jī)電壓降下來。當(dāng)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行后，反映油開關(guān)位置的開關(guān)量一直處于導(dǎo)通狀態(tài)，干擾信號(hào)不會(huì)引起開關(guān)量變化，所以對(duì)調(diào)節(jié)器的運(yùn)行

10、不會(huì)有影響。圖1通過以上檢查和分析，確定故障原因就是油開關(guān)輔助接點(diǎn)上的干擾信號(hào)引起的。故采取了將油開關(guān)接點(diǎn)先經(jīng)過中間繼電器，其常開接點(diǎn)再引入裝置的措施，將干擾信號(hào)阻斷。經(jīng)開機(jī)升壓過程中反復(fù)試驗(yàn)，未發(fā)生異常情況，并在停機(jī)時(shí)調(diào)節(jié)器自動(dòng)運(yùn)行也能將發(fā)電機(jī)電壓降下來。說明找到了故障原因并得以解決。3.2調(diào)節(jié)器PT斷線保護(hù)是通過比較發(fā)電機(jī)的兩組PT(量測(cè)PT和儀表PT)的二次電壓之差值大于12.5%Ue時(shí)發(fā)出PT斷線信號(hào)，如判斷為量測(cè)PT斷線，則調(diào)節(jié)器將切“手動(dòng)”運(yùn)行。見PT斷線保護(hù)程序圖(見圖2)。圖2量測(cè)PT高壓熔絲熔斷，而調(diào)節(jié)器未發(fā)出PT斷線信號(hào)的原因分析為：當(dāng)PT高壓熔絲未徹底熔斷，在接頭處虛接或在斷點(diǎn)處經(jīng)弧光相連時(shí)，PT一次所感受的電壓將下降，其下降幅度不大，二次電壓隨之下降，此時(shí)量測(cè)PT與儀表PT二次電壓之差未達(dá)到12.5%Ue，故調(diào)節(jié)器PT斷線保護(hù)未動(dòng)作。