引言

廣東電網(wǎng)峰谷差大,機組啟停次數(shù)多,發(fā)電機并網(wǎng)過程中各類問題頻繁發(fā)生,導(dǎo)致機組無法正常送出負(fù)荷,造成發(fā)電量減少,啟備變電量增加,無法及時達(dá)到機組環(huán)保指標(biāo),影響機組安全性、經(jīng)濟性、環(huán)保性。通過對發(fā)電機并網(wǎng)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行針對性分析,找出問題產(chǎn)生的根源,對于保障機組穩(wěn)定運行具有重要意義。本文重點針對同期裝置、發(fā)變組保護(hù)裝置、勵磁系統(tǒng)裝置發(fā)生的問題進(jìn)行研究,分析了問題產(chǎn)生的原因,并提出了解決方法,以保證機組的安全穩(wěn)定運行。

11000MW發(fā)電機同期裝置出現(xiàn)的問題

1.1同期裝置簡介

1000MW機組設(shè)有一套同期裝置,兩個同期并列點實現(xiàn)機組與系統(tǒng)連接,每一套同期屏內(nèi)設(shè)有一臺自動準(zhǔn)同期裝置S1D一2CM、一臺S1D一2SL一A型微機多功能同步表、一個S1D一2x一A型選線器及一個合閘繼電器。其生產(chǎn)廠家為深圳市智能設(shè)備開發(fā)有限公司。自動同期控制器能夠在發(fā)電機與系統(tǒng)并網(wǎng)時,捕捉第一次出現(xiàn)的零相差,進(jìn)行無沖擊并網(wǎng)。

1.2同期裝置出現(xiàn)的問題及解決方法

同期裝置面板(圖1）用于顯示菜單及設(shè)置參數(shù),顯示并列點代號、系統(tǒng)頻率、系統(tǒng)電壓、發(fā)電機頻率、發(fā)電機電壓、斷路器合閘時間及其他信息。左下方為發(fā)光管構(gòu)成的同步指示器,指示待并側(cè)與系統(tǒng)側(cè)電壓在并網(wǎng)過程中的相位差。"頻差/功角"及"壓差"指示燈在差頻并網(wǎng)時越上限為綠色,越下限為紅色,"合閘"指示燈在控制器發(fā)出合閘命令期間點亮(紅色）。

圖1S1D一2CM型微機同期控制器

同期裝置正常運行方式下,當(dāng)選擇把手在"工作"位置,用于發(fā)電機并網(wǎng):當(dāng)選擇把手在"測試"位置,用于現(xiàn)場試驗或?qū)?

控制器本身進(jìn)行硬件測試。機組檢修期間,繼保人員在"測試"位進(jìn)行現(xiàn)場試驗,工作結(jié)束后未將選擇方式開關(guān)恢復(fù)至"工作"位,導(dǎo)致機組并網(wǎng)過程中,由于方式選擇錯誤,同期控制器方式在"測試"位置,導(dǎo)致無法正常并網(wǎng)。

同類型機組并網(wǎng)時應(yīng)對同期裝置方式進(jìn)行正確核對,并應(yīng)監(jiān)視狀態(tài)指示正常,避免出現(xiàn)機組無法并網(wǎng)的問題。

2發(fā)變組保護(hù)裝置出現(xiàn)的問題

2.1發(fā)變組保護(hù)裝置簡介

1000MW機組發(fā)變組電氣量保護(hù)裝置按完全雙重化和一體化進(jìn)行配置,每臺發(fā)電機一變壓器組系統(tǒng)的保護(hù)配置有7面柜,分A柜、B柜、C柜、D柜、E柜、F柜、G柜。A柜、B柜、C柜(許繼電氣）和D柜、E柜、G柜(南瑞繼保）具有的保護(hù)功能完全一樣,以實現(xiàn)雙重化:F柜為非電量保護(hù),只有一套。各柜均配有獨立的保護(hù)投退壓板和出口壓板。

2.2發(fā)變組保護(hù)裝置出現(xiàn)的問題及解決方法

并網(wǎng)前,發(fā)電機并網(wǎng)開關(guān)轉(zhuǎn)熱備用后,需將并網(wǎng)開關(guān)操作權(quán)限從NCS切換至DCS,并網(wǎng)開關(guān)量變?yōu)榧t色,從而滿足發(fā)電機"DCS、NCS操作權(quán)限在NCS"的并網(wǎng)條件。

發(fā)電機滿足啟勵條件,發(fā)電機AVR自動升壓,至發(fā)電機機端額定電壓的10%時,檢查滅磁開關(guān)合好,檢查發(fā)電機、主變壓器、高廠變電壓正常,勵磁空載電壓、電流正常,發(fā)電機無定子電流,從而滿足發(fā)電機并網(wǎng)條件"滅磁開關(guān)在合位"及"定子電壓不低"。

機組解列后,發(fā)變組各保護(hù)柜均發(fā)出報警,例如"發(fā)電機程跳逆功率""高廠變復(fù)壓過流""勵磁系統(tǒng)故障跳閘""主變冷卻器全停故障",這些發(fā)變組保護(hù)報警有些可以自動復(fù)位,有些報警則需要在發(fā)變組轉(zhuǎn)熱備用后,滿足系統(tǒng)運行方式時才能手動復(fù)位,并且需要在機組DCS軟、硬光字中復(fù)位,從而滿足"發(fā)變組保護(hù)無異常"條件,保證正常并網(wǎng)。

31000MW發(fā)電機勵磁裝置出現(xiàn)的問題

3.1勵磁系統(tǒng)裝置簡介

1000MW機組勵磁系統(tǒng)采用靜止自并勵勵磁方式,系統(tǒng)包括一臺勵磁變壓器、四面可控硅整流柜、一面AVR微機勵磁自動電壓調(diào)節(jié)柜(含啟勵裝置、滅磁及轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)回路）、一面AC進(jìn)線柜(含濾波裝置）、一面DC出線柜。整套系統(tǒng)除勵磁變壓器由海南金盤變壓器有限公司供貨外,其他設(shè)備全部由美國GE公司成套供應(yīng),勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)型號為Ex2100。

勵磁系統(tǒng)的控制是由可控硅整流橋回路的相位控制而得到,可控硅的觸發(fā)信號是由控制器中的數(shù)字調(diào)節(jié)器產(chǎn)生。在冗余控制選項中,包括主控制器M1、M2,均可以是工作的主控制器,并有自動和手動兩種模式,監(jiān)控控制器C決定主控制器M1、M2工作和后備切換。

3.2勵磁系統(tǒng)裝置問題

勵磁系統(tǒng)下發(fā)啟勵指令后失敗,滅磁開關(guān)未合閘。勵磁系統(tǒng)控制器面板報警代碼為:#64（對41設(shè)備滅磁開關(guān)發(fā)出合閘命令后,其輔助接點讀出為斷開）、#110（通過一種不正常的流程用于停機,含達(dá)到運行狀態(tài)以前即給出停止命令,也可能由其他故障引起）。

原因分析:DCS啟勵指令下發(fā)失敗,SCET板（勵磁接點端子板）故障,SBxS板（快速接觸器端子板）故障,啟勵繼電器CM故障。

3.3勵磁系統(tǒng)裝置問題解決方法

斷開啟勵電源,拉開整流柜五極開關(guān)刀閘,將勵磁系統(tǒng)隔離:合上滅磁開關(guān)控制電源,遠(yuǎn)方下發(fā)滅磁開關(guān)合閘指令,觀察到SCET板上合閘信號接收指示燈亮、啟勵繼電器CM動作、滅磁開關(guān)未合閘。據(jù)此可排除上述原因。

用萬用表測量滅磁開關(guān)電源模塊端子,發(fā)現(xiàn)滅磁開關(guān)直流電源輸入（DC11Hv）正常,但通過滅磁開關(guān)電源模塊轉(zhuǎn)換后的合分閘控制電源（DC24v）測量值為0。據(jù)此判斷滅磁開關(guān)合閘失敗原因可能為滅磁開關(guān)電源轉(zhuǎn)換模塊故障。更換滅磁開關(guān)電源轉(zhuǎn)換模塊,測量開關(guān)經(jīng)轉(zhuǎn)換后合分閘控制電源（DC24v）正常。再次遠(yuǎn)方下發(fā)合、分閘指令及模擬滅磁開關(guān)緊急分閘均可正常動作。

將整流柜五極開關(guān)刀閘重新合上,恢復(fù)啟勵電源,重新投入勵磁系統(tǒng)運行,啟勵正常后,觀察勵磁系統(tǒng)運行正常,無異常告警。

本次勵磁系統(tǒng)異常原因為滅磁開關(guān)內(nèi)電源轉(zhuǎn)換模塊故障,應(yīng)在今后機組啟動前對相關(guān)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行檢查,以確保不再發(fā)生類似情況。

4結(jié)語

本文針對潮州電廠1000MW發(fā)電機并網(wǎng)出現(xiàn)的故障,以影響機組并網(wǎng)的相關(guān)設(shè)備出現(xiàn)的問題分析為基礎(chǔ),提出了相應(yīng)的解決方法,可有效防范發(fā)電機并網(wǎng)時出現(xiàn)各類故障,保障了機組運行的安全性、經(jīng)濟性和環(huán)保性。