一起励磁系统故障误跳的事故分析与防范措施qq怎样创建小号
王飞
【期刊名称】《《电力安全技术》》
【年(卷),期】2019(021)011青岛老建筑
【总页数】4页(P31-34)
【关键词】转子接地保护; 励磁系统; 电磁干扰
【作 者】王飞
【作者单位】安徽淮南平圩发电有限责任公司 安徽淮南232089
【正文语种】中 文
【中图分类】TM311
0 引言
励磁系统作为发电机重要组成部分,对提高电力系统的安全稳定性有重要意义。发电机正常运行时,转子绕组及励磁系统对地是绝缘的,当转子绕组或励磁回路发生不同位置接地或匝间短路时,很大的短路电流会烧伤转子本体,同时由于部分转子绕组被短路,使得气隙磁场不均匀,引起电磁转矩不均匀,发电机会因剧烈振动而损坏,大型火力发电机配置转子接地保护也是必须的。随着继电保护技术的快速发展,因保护装置本身造成保护误动或拒动现象越来越少,多数由于人为因素或未按规范标准配置造成保护误动作,本案例机组为华东电网直管1 000 kV 淮沪特高压线路工程配套机组,事故机组的跳闸对电力系统稳定性产生较大的影响。通过本起案例详细阐述和探讨分析,提出应如何有效避免励磁系统通信电缆受电磁扰动引起保护误动作事故的再次发生。
1 事故案例背景
某电厂三期5,6 号1 000 MW 超超临界机组,是华东淮沪特高压线路配套工程,被誉为世界首个集百万千瓦机组、百万(伏)等级变压器、百万(伏)特高压线路为一体的“三百工程”。该电厂6 号机组于2015-09-15 投入商运。2015-09-29,该电厂6 号机正常运行,启备变在正常备用状态,励磁调节器正常运行(I 通道运行,II 通道备用),发变组保护装置正常投入。当日08:13,
机组负荷988 MW,6 号机发变组保护动作,发电机跳闸,灭磁开关跳闸,锅炉MFT 动作,锅炉灭火,汽机打闸。
2 事故原因调查
机组事故跳闸后,现场专业技术人员对发变组保护、转子接地保护装置及故障录波器进行检查,结果如下。
(1) 发变组保护动作情况。发变组保护A 屏中发电机励磁变第一套保护装置“跳闸”灯亮,“11n 跳高压侧断路器LOCKOUT 继电器”“12n跳灭磁开关LOCKOUT 继电器”“13n 关主汽门LOCKOUT 继电器”“14n 跳厂变A,B 分支LOCKOUT 继电器”动作,装置报文“2015-09-29 T08:13:32:125 励磁系统故障联跳跳闸”。
瀛湖中学发变组保护B 屏中发电机励磁变第二套保护装置动作情况与第一套相同。
发变组保护C 屏中发电机零功率切机第一套保护装置“跳闸”灯亮,“11n 跳高压侧断路器LOCKOUT 继电器”“12n 跳灭磁开关LOCKOUT继电器”“13n 关主汽门LOCKOUT 继电器”“14n跳厂变A 分支LOCKOUT 继电器”“15n 跳厂变B分支LOCKOUT 继电器”动作,装置报
钙片可以空腹吃吗文“2015-09-29T08:13:32:198 机组功率切机1 时限动作,机组功率切机2 时限动作”。
发变组保护D 屏中发电机零功率切机第二套保护装置动作情况与第一套相同。
(2) 核对转子接地保护装置,装置定值与定值单一致,查看转子接地保护装置动作事件。
08:13:17:485,转子接地保护I,II 段启动。
08:13:20:485,转子接地保护II 段动作跳闸,跳闸时电阻0 Ω。
08:13:22:485,转子接地保护I 段告警动作。
08:13:23:735,转子接地保护I,II 段返回,故障状态消失。
转子接地保护I 段定值4 kΩ 延时5 s 告警；II段2 kΩ延时3 s跳闸,动作过程满足定值设定要求。
(3) 调取发变组故障录波器和发变组四套保护装置的录波。戊戌变法失败原因
结合录波分析:发电机转子接地保护动作,励磁系统故障联跳跳闸发变组,发变组跳开主变高
压侧开关后,发电机零功率切机保护优先动作跳机,整个保护装置动作过程正常。
3 事故原因分析
现场专业技术人员对电气一次、二次设备进行相关试验检查,检查结果如下:
(1) 对发电机接地刷辫进行检查,接地良好,大轴至保护装置接地线接线良好。
(2) 对转子接地保护装置进行采样和定值校验,结果采样准确,动作正常,二次回路检查完整,端子无松动迹象。
(3) 在轴电压抑制器电容C001,C002 两端加100 V 电压,测量电容分压状态正常。
(4) 模拟转子接地实际动作情况,转子接地保护方波发生器发直流毫安信号,转子接地保护装置能按定值设置准确动作。黄冈长江大桥
(5) 根据现场视频监控资料,保护动作期间现场无人员工作,排除外部因素造成的转子回路接地故障可能性。
(6) 调取转子接地保护装置录波图,但接地电阻情况并未参与录波,为事故排查带来一定困难。
(7) 利用毫安发生器,对转子接地保护装置输入毫安信号,测试毫安信号与接地电阻值之间的转换关系。
根据测试数据,选取4 ～21.3 mA 区间的阻值,绘制毫安－电阻曲线如图1 所示。
图1 转子接地保护毫安－电阻曲线
根据试验确定:转子接地装置报警值4 000 Ω对于的毫安数为19.5 mA,跳闸值2 000 Ω 对应的毫安数为20.3 mA,报警值和跳闸值的毫安值差不到1 mA,此定值设置不合理,现场专业技术人员将转子接地保护Ⅰ段定值由4 kΩ 延时5 s 告警改为20 kΩ(约15 mA)延时2 s 告警。
(8) 机组并网前在大机盘车、额定转速及空载励磁状态下,进行转子接地模拟试验,记录保护装置动作情况,装置均正确动作,对转子接地保护装置输出的方波进行录波测试,其波形均正常。
(9) 机组并网前验证转子接地报警回路。励磁系统正常,转子接地保护装置Ⅰ段动作报警后,报警灯亮,LCP 控制盘报“转子接地保护Ⅰ段动作报警”,DCS 报“励磁系统综合故障”。
(10) 机组恢复励磁后及并网后带负荷观察转子接地保护测量绝缘情况正常。
通过对事故的排查分析,未发现事故原因,但排除了转子接地保护装置本身及一次设备接地故障的可能性。
此发电机转子接地保护采用法国ALSTOM 公司MICOM P391+P342 系列装置。P391 为转子接地保护方波发生器,根据设定频率在励磁绕组两端注入方波信号,根据稳态电压的变化情况判定接地电阻阻值,并转换成直流毫安信号送至转子接地保护装置P342。P342 装置通过采集P391 传送的毫安信号后,在装置内经过运算转换为电阻值,再与定值比较发出动作信号及动作出口,其中当毫安信号变大时转子保护计算出的回路电阻值降低。
根据上述保护装置采集的毫安－电阻特性,专业技术人员进一步排查发现,转子接地保护方波发生器至转子接地保护装置的毫安信号线无屏蔽层,且未采取相关抗干扰措施,而励磁直流母排在磁场开关及直流出线柜内与同柜二次线槽盒同向布置,距离仅10 cm,屏柜内包含有一次
电缆、二次电缆及内部线,这些直流母排、一次电缆、二次电缆存在着耦合作用和极强的电磁干扰。
通过现场测量运行机组励磁母排一次电压达到480 V,强励时电压更高,通信线缆受到不定时的电磁干扰,造成转子接地保护方波发生器故障误发高幅值毫安信号,当毫安信号变大时转子接地保护计算出的回路电阻值降低,直接造成转子接地保护动作跳闸。因此厂家对励磁系统制定了相关整改措施,二次电缆及通信线全部更换为屏蔽电缆,屏蔽层按规定接地；优化了内部二次电缆敷设路径,并采取抗干扰措施。整改后励磁系统已安全稳定运行了数年。杨丞琳个人资料
4 事故结论
岁月留声
本次跳闸事故直接原因为发电机转子接地保护误动作引起,间接诱因为励磁屏中一次电缆与二次电缆同槽布置,二次线槽与大电流励磁铜排距离过近,且二次布线采用塑料绝缘铜芯软线,二次线槽盒也为普通塑料材质,不能有效屏蔽柜内电磁干扰,使通信毫安信号电缆受强磁场干扰产生感应电压,造成运行中误发高幅值毫安信号,转子接地保护装置根据毫安信号计算出的电阻值降低,导致保护误动、机组跳闸。
5 事故案例借鉴意义
该案例电厂基建投入商运尚不足两周,暴露出的问题仍属于基建期遗留问题,由于设备厂家未按照规范要求配置,设计院也未进行设计优化,电科院在调试过程中也未发现此处安全隐患,多方面因素造成这起非停事故案例。《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》《防止电力生产事故的二十五项重点要求》中对励磁系统中二次控制电缆均应采用屏蔽电缆等提出了明确要求。在设备设计、制造阶段各单位若能遵照执行相关标准、规范,则会大大减少运行阶段励磁设备的误动次数。此案例为类似基建电厂或励磁改造提供了以下几点借鉴。
