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        關(guān)于發(fā)電開機(jī)過程中勵(lì)磁啟動(dòng)超時(shí)轉(zhuǎn)停機(jī)的分析

        2012-07-04 08:09:30
        水電站機(jī)電技術(shù) 2012年4期
        關(guān)鍵詞:停機(jī)勵(lì)磁命令

        章 亮

        (華東桐柏抽水蓄能發(fā)電有限責(zé)任公司,浙江 天臺(tái) 317200)

        0 引言

        桐柏抽水蓄能電站位于浙江省天臺(tái)縣,距天臺(tái)縣城7 km。電站總裝機(jī)容量為120萬kW,單機(jī)容量為30萬kW,共四臺(tái)水泵水輪機(jī)組。抽水蓄能電站與常規(guī)機(jī)組相比較,運(yùn)行工況較多,其中穩(wěn)態(tài)工況有發(fā)電、發(fā)電調(diào)相、抽水、抽水調(diào)相、停機(jī)等,暫態(tài)工況有靜止、水輪機(jī)。因此,勵(lì)磁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須考慮到SFC啟動(dòng)、電氣制動(dòng)和背靠背啟動(dòng)時(shí)對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)的要求。由奧地利VATECH-ELIN公司為桐柏抽水蓄能電站提供的自并勵(lì)可控硅靜止整流勵(lì)磁系統(tǒng)能滿足不同工況下的要求,其勵(lì)磁調(diào)節(jié)器采用帶集成順控器的GMR3型數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器。勵(lì)磁調(diào)節(jié)器為雙通道調(diào)節(jié)器,兩個(gè)通道彼此獨(dú)立,每個(gè)通道都有自己的實(shí)際信號(hào)來源、電源、數(shù)字調(diào)節(jié)器以及脈沖發(fā)生裝置,保證每個(gè)通道的獨(dú)立性。勵(lì)磁系統(tǒng)的正常運(yùn)作與機(jī)組正常啟停與運(yùn)行息息相關(guān),勵(lì)磁系統(tǒng)啟動(dòng)失敗原因復(fù)雜多樣,其結(jié)果都將會(huì)造成機(jī)組啟動(dòng)失敗或停機(jī)超時(shí)。

        1 事件現(xiàn)象

        2011年某日12:49,4號(hào)機(jī)按計(jì)劃發(fā)電開機(jī),流程進(jìn)行到步序62-1(表示從水輪機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)電工況的第一步流程),滅磁開關(guān)合上后,上位機(jī)發(fā)‘4號(hào)機(jī)勵(lì)磁啟動(dòng)超時(shí)跳閘’,‘4號(hào)機(jī)事故停機(jī)’,‘4號(hào)機(jī)電氣事故停機(jī)’,‘4號(hào)機(jī)保護(hù)動(dòng)作閉鎖電制動(dòng)’信號(hào),轉(zhuǎn)停機(jī)流程?,F(xiàn)場(chǎng)檢查勵(lì)磁JD01盤有啟動(dòng)超時(shí)報(bào)警信號(hào)。

        2 原因分析及處理

        正常情況下(如圖1),62-1步驟時(shí),機(jī)組電壓>90%,有‘勵(lì)磁運(yùn)行是’信號(hào)即反饋成功,執(zhí)行下一步流程。查看信號(hào)記錄,‘勵(lì)磁運(yùn)行是’信號(hào)始終未發(fā),而勵(lì)磁啟動(dòng)超時(shí)信號(hào)說明勵(lì)磁本身內(nèi)部故障引起勵(lì)磁運(yùn)行失敗。

        圖1 勵(lì)磁系統(tǒng)流程邏輯(部分)

        由圖2可知,造成勵(lì)磁啟動(dòng)超時(shí)跳閘的原因有:電制動(dòng)模式啟動(dòng)1;試驗(yàn)?zāi)J絾?dòng)1;勵(lì)磁啟動(dòng)1;設(shè)定運(yùn)行;以上任一信號(hào)在發(fā)出后經(jīng)15s未復(fù)位便會(huì)發(fā)啟動(dòng)超時(shí)跳閘。這里可以排除電制動(dòng)模式和試驗(yàn)?zāi)J?,?lì)磁啟動(dòng)1令此時(shí)正在勵(lì)磁系統(tǒng)中作用,因此可以判斷是這一信號(hào)15s未復(fù)位造成的啟動(dòng)超時(shí)。

        圖2 勵(lì)磁系統(tǒng)流程邏輯(部分)

        由圖3可知,勵(lì)磁啟動(dòng)1令的重置復(fù)位是通過‘勵(lì)磁在運(yùn)行’和‘保護(hù)閉鎖電制動(dòng)啟動(dòng)’任一條件滿足。此時(shí)保護(hù)閉鎖電制動(dòng)啟動(dòng)令尚未發(fā)出,那么應(yīng)該是勵(lì)磁系統(tǒng)15s內(nèi)未收到‘勵(lì)磁在運(yùn)行’這個(gè)信號(hào),導(dǎo)致勵(lì)磁啟動(dòng)1令未復(fù)位進(jìn)而導(dǎo)致勵(lì)磁啟動(dòng)超時(shí)。

        圖3 勵(lì)磁系統(tǒng)流程邏輯(部分)

        要滿足‘勵(lì)磁在運(yùn)行’這個(gè)條件,如圖4,我們分析:勵(lì)磁在遠(yuǎn)方模式,勵(lì)磁運(yùn)行,勵(lì)磁準(zhǔn)備好,此時(shí)返回一個(gè)勵(lì)磁啟動(dòng)1命令和電壓預(yù)平衡命令,此二命令由‘勵(lì)磁在運(yùn)行’條件復(fù)歸。邏輯繼續(xù)向下,返回一個(gè)勵(lì)磁變低壓開關(guān)合閘命令,并由勵(lì)磁變低壓開關(guān)合狀態(tài)條件延時(shí)1s后返回一個(gè)滅磁開關(guān)合閘命令。

        圖4 勵(lì)磁系統(tǒng)流程邏輯(部分)

        接下來看圖5,第一個(gè)與門條件:背靠背模式擴(kuò)展,無線路充電令,滅磁開關(guān)在投,不在背靠背模式并且勵(lì)磁不在啟動(dòng),未起勵(lì),背靠背啟動(dòng)勵(lì)磁否;第二個(gè)與門條件:背靠背模式擴(kuò)展,滅磁開關(guān)在投,不在背靠背模式,發(fā)電機(jī)開關(guān)在合;第三個(gè)與門條件:背靠背模式擴(kuò)展,滅磁開關(guān)在投,背靠背啟動(dòng)令釋放或不在電動(dòng)工況。由以上條件可知第二,第三種情況可以排除,接下來看,此時(shí)邏輯會(huì)返回幾個(gè)條件信號(hào):勵(lì)磁啟動(dòng)2命令,整流橋運(yùn)行命令。當(dāng)滿足第一個(gè)與門條件且整流橋在運(yùn)行,晶閘管電流,電壓達(dá)到定值,則流程將繼續(xù)下行,并返回信號(hào):勵(lì)磁啟動(dòng)3命令。然后當(dāng)勵(lì)磁尚未起勵(lì)且電制動(dòng)未投或者勵(lì)磁尚未起勵(lì)且電制動(dòng)投入且機(jī)端電流達(dá)到某值,均可使‘勵(lì)磁在運(yùn)行’信號(hào)有效。

        圖5 勵(lì)磁系統(tǒng)流程邏輯(部分)

        回過頭來再分析,由上位機(jī)信號(hào)可以得知,此時(shí)勵(lì)磁ECB,F(xiàn)CB均已在合,圖4的條件均滿足,而電制動(dòng)刀此時(shí)在分,查看當(dāng)時(shí)電氣量勵(lì)磁尚未起勵(lì),圖5中只有中間部分條件可能不滿足引起流程中斷。即條件:整流橋在運(yùn)行,晶閘管電流,電壓達(dá)到定值至勵(lì)磁啟動(dòng)3命令滿足這一段。因?yàn)閯?lì)磁啟動(dòng)3命令是整流橋在運(yùn)行,晶閘管電流,電壓達(dá)到定值這些條件滿足的情況下返回的一個(gè)命令,無論它執(zhí)行成功與否,都不影響流程下行,因此故障的原因只能是整流橋運(yùn)行這段,初步判斷應(yīng)該是勵(lì)磁內(nèi)部通訊不通暢引起命令信號(hào)丟失,造成內(nèi)部流程中斷。而我廠勵(lì)磁信號(hào)由調(diào)節(jié)器出令經(jīng)過網(wǎng)線到達(dá)交換機(jī),再輸送到通訊模塊,經(jīng)過檢查,設(shè)備沒有異常,通訊通道完好,那么這次啟動(dòng)超時(shí)應(yīng)該是很偶然的信號(hào)丟失造成的。

        事后經(jīng)過檢修仔細(xì)檢查,確認(rèn)是因?yàn)閯?lì)磁內(nèi)部通訊問題引起超時(shí)跳閘,而之后的風(fēng)扇未收到啟動(dòng)命令,應(yīng)該是因?yàn)閯?lì)磁啟動(dòng)3命令條件不滿足,造成風(fēng)扇啟動(dòng)失敗,這個(gè)不是此次開機(jī)失敗的主因。

        3 結(jié)束語

        勵(lì)磁系統(tǒng)作為電站的主要設(shè)備之一,確保其健康穩(wěn)定運(yùn)行,對(duì)電站安全生產(chǎn)起著重要作用。此次啟動(dòng)超時(shí)最后分析是內(nèi)部通訊問題造成的,在實(shí)際運(yùn)行過程中,這種情況并不多見,比較常見的情況是由于風(fēng)機(jī)接觸器未動(dòng)作引起的風(fēng)扇啟動(dòng)失敗造成啟動(dòng)超時(shí)或超時(shí)停機(jī)??紤]到實(shí)際工作中的可行性,提出幾點(diǎn)建議:

        (1)在機(jī)組檢修時(shí)對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)的內(nèi)部通訊進(jìn)行檢查和較驗(yàn)。

        (2)針對(duì)部分接觸器使用時(shí)間較長,觸點(diǎn)老化,電阻增大的現(xiàn)象,定期檢查并更換。

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