潮州電廠1000MW發(fā)電機(jī)并網(wǎng)出現(xiàn)的問(wèn)題分析及解決方法

引言

廣東電網(wǎng)峰谷差大,機(jī)組啟停次數(shù)多,發(fā)電機(jī)并網(wǎng)過(guò)程中各類(lèi)問(wèn)題頻繁發(fā)生,導(dǎo)致機(jī)組無(wú)法正常送出負(fù)荷,造成發(fā)電量減少,啟備變電量增加,無(wú)法及時(shí)達(dá)到機(jī)組環(huán)保指標(biāo),影響機(jī)組安全性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性。通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行針對(duì)性分析,找出問(wèn)題產(chǎn)生的根源,對(duì)于保障機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。本文重點(diǎn)針對(duì)同期裝置、發(fā)變組保護(hù)裝置、勵(lì)磁系統(tǒng)裝置發(fā)生的問(wèn)題進(jìn)行研究,分析了問(wèn)題產(chǎn)生的原因,并提出了解決方法,以保證機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

11000MW發(fā)電機(jī)同期裝置出現(xiàn)的問(wèn)題

1.1同期裝置簡(jiǎn)介

1000MW機(jī)組設(shè)有一套同期裝置,兩個(gè)同期并列點(diǎn)實(shí)現(xiàn)機(jī)組與系統(tǒng)連接,每一套同期屏內(nèi)設(shè)有一臺(tái)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置S1D一2CM、一臺(tái)S1D一2SL一A型微機(jī)多功能同步表、一個(gè)S1D一2x一A型選線器及一個(gè)合閘繼電器。其生產(chǎn)廠家為深圳市智能設(shè)備開(kāi)發(fā)有限公司。自動(dòng)同期控制器能夠在發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)并網(wǎng)時(shí),捕捉第一次出現(xiàn)的零相差,進(jìn)行無(wú)沖擊并網(wǎng)。

1.2同期裝置出現(xiàn)的問(wèn)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(diǎn)代號(hào)、系統(tǒng)頻率、系統(tǒng)電壓、發(fā)電機(jī)頻率、發(fā)電機(jī)電壓、斷路器合閘時(shí)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(guò)程中的相位差。"頻差/功角"及"壓差"指示燈在差頻并網(wǎng)時(shí)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(diǎn)亮(紅色）。

圖1S1D一2CM型微機(jī)同期控制器

同期裝置正常運(yùn)行方式下,當(dāng)選擇把手在"工作"位置,用于發(fā)電機(jī)并網(wǎng):當(dāng)選擇把手在"測(cè)試"位置,用于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)或?qū)?

控制器本身進(jìn)行硬件測(cè)試。機(jī)組檢修期間,繼保人員在"測(cè)試"位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),工作結(jié)束后未將選擇方式開(kāi)關(guān)恢復(fù)至"工作"位,導(dǎo)致機(jī)組并網(wǎng)過(guò)程中,由于方式選擇錯(cuò)誤,同期控制器方式在"測(cè)試"位置,導(dǎo)致無(wú)法正常并網(wǎng)。

同類(lèi)型機(jī)組并網(wǎng)時(shí)應(yīng)對(duì)同期裝置方式進(jìn)行正確核對(duì),并應(yīng)監(jiān)視狀態(tài)指示正常,避免出現(xiàn)機(jī)組無(wú)法并網(wǎng)的問(wèn)題。

2發(fā)變組保護(hù)裝置出現(xiàn)的問(wèn)題

2.1發(fā)變組保護(hù)裝置簡(jiǎn)介

1000MW機(jī)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(tái)發(fā)電機(jī)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(shí)現(xiàn)雙重化:F柜為非電量保護(hù),只有一套。各柜均配有獨(dú)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(wèn)題及解決方法

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

發(fā)電機(jī)滿足啟勵(lì)條件,發(fā)電機(jī)AVR自動(dòng)升壓,至發(fā)電機(jī)機(jī)端額定電壓的10%時(shí),檢查滅磁開(kāi)關(guān)合好,檢查發(fā)電機(jī)、主變壓器、高廠變電壓正常,勵(lì)磁空載電壓、電流正常,發(fā)電機(jī)無(wú)定子電流,從而滿足發(fā)電機(jī)并網(wǎng)條件"滅磁開(kāi)關(guān)在合位"及"定子電壓不低"。

機(jī)組解列后,發(fā)變組各保護(hù)柜均發(fā)出報(bào)警,例如"發(fā)電機(jī)程跳逆功率""高廠變復(fù)壓過(guò)流""勵(lì)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(bào)警有些可以自動(dòng)復(fù)位,有些報(bào)警則需要在發(fā)變組轉(zhuǎn)熱備用后,滿足系統(tǒng)運(yùn)行方式時(shí)才能手動(dòng)復(fù)位,并且需要在機(jī)組DCS軟、硬光字中復(fù)位,從而滿足"發(fā)變組保護(hù)無(wú)異常"條件,保證正常并網(wǎng)。

31000MW發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置出現(xiàn)的問(wèn)題

3.1勵(lì)磁系統(tǒng)裝置簡(jiǎn)介

1000MW機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)采用靜止自并勵(lì)勵(lì)磁方式,系統(tǒng)包括一臺(tái)勵(lì)磁變壓器、四面可控硅整流柜、一面AVR微機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)柜(含啟勵(lì)裝置、滅磁及轉(zhuǎn)子過(guò)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(lì)磁變壓器由海南金盤(pán)變壓器有限公司供貨外,其他設(shè)備全部由美國(guó)GE公司成套供應(yīng),勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)型號(hào)為Ex2100。

勵(lì)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(hào)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(xiàng)中,包括主控制器M1、M2,均可以是工作的主控制器,并有自動(dòng)和手動(dòng)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(lì)磁系統(tǒng)裝置問(wèn)題

勵(lì)磁系統(tǒng)下發(fā)啟勵(lì)指令后失敗,滅磁開(kāi)關(guān)未合閘。勵(lì)磁系統(tǒng)控制器面板報(bào)警代碼為:#64（對(duì)41設(shè)備滅磁開(kāi)關(guān)發(fā)出合閘命令后,其輔助接點(diǎn)讀出為斷開(kāi)）、#110（通過(guò)一種不正常的流程用于停機(jī),含達(dá)到運(yùn)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(lì)指令下發(fā)失敗,SCET板（勵(lì)磁接點(diǎn)端子板）故障,SBxS板（快速接觸器端子板）故障,啟勵(lì)繼電器CM故障。

3.3勵(lì)磁系統(tǒng)裝置問(wèn)題解決方法

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

用萬(wàn)用表測(cè)量滅磁開(kāi)關(guān)電源模塊端子,發(fā)現(xiàn)滅磁開(kāi)關(guān)直流電源輸入（DC11Hv）正常,但通過(guò)滅磁開(kāi)關(guān)電源模塊轉(zhuǎn)換后的合分閘控制電源（DC24v）測(cè)量值為0。據(jù)此判斷滅磁開(kāi)關(guān)合閘失敗原因可能為滅磁開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換模塊故障。更換滅磁開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換模塊,測(cè)量開(kāi)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(kāi)關(guān)緊急分閘均可正常動(dòng)作。

將整流柜五極開(kāi)關(guān)刀閘重新合上,恢復(fù)啟勵(lì)電源,重新投入勵(lì)磁系統(tǒng)運(yùn)行,啟勵(lì)正常后,觀察勵(lì)磁系統(tǒng)運(yùn)行正常,無(wú)異常告警。

本次勵(lì)磁系統(tǒng)異常原因?yàn)闇绱砰_(kāi)關(guān)內(nèi)電源轉(zhuǎn)換模塊故障,應(yīng)在今后機(jī)組啟動(dòng)前對(duì)相關(guān)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行檢查,以確保不再發(fā)生類(lèi)似情況。

4結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)潮州電廠1000MW發(fā)電機(jī)并網(wǎng)出現(xiàn)的故障,以影響機(jī)組并網(wǎng)的相關(guān)設(shè)備出現(xiàn)的問(wèn)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(jī)并網(wǎng)時(shí)出現(xiàn)各類(lèi)故障,保障了機(jī)組運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。