李崇

(漣源鋼鐵集團有限公司,湖南婁底 417000)

基于煤氣發(fā)電機組勵磁系統(tǒng)的優(yōu)化改進研究

李崇

(漣源鋼鐵集團有限公司,湖南婁底 417000)

煤氣發(fā)電機組勵磁系統(tǒng)的正常運行關系到電力系統(tǒng)的安全性、可靠性與經濟性等,要做好優(yōu)化改進設計,不斷提升系統(tǒng)應用性能。本文以某鋼鐵企業(yè)煤氣發(fā)電機組為例,分析了其故障現象及成因,并設計優(yōu)化改進方案,問題得以順利解決,并進一步提升了機組的應用性能。

煤氣發(fā)電機 組勵磁系統(tǒng) 故障 優(yōu)化改進

煤氣發(fā)電機組勵磁系統(tǒng)在電力系統(tǒng)運行中擔任著重要任務,與系統(tǒng)能否正常運行密切相關,也直接決定了電力系統(tǒng)本身的安全性、可靠性、抗干擾性與經濟性,因此,加強對煤氣發(fā)電機組勵磁系統(tǒng)的優(yōu)化改進研究對于生產實踐工作有積極意義。本文以某鋼鐵企業(yè)煤氣發(fā)電機組為例,簡單探討下優(yōu)化改進方案。

1 煤氣發(fā)電機概況

某鋼鐵企業(yè)現擁有2套汽輪發(fā)電機組和1套CCPP 燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組,其中1#25MW機組于2004年11月投運,2#MW機組于2005年12月投運,3#28MW燃氣發(fā)電機組和4#22MW蒸汽發(fā)電機組于2007年5月投運。由于分三期建設以及改造所以使用了4套不同的勵磁系統(tǒng)。1#2#機組使用的是南京汽輪機有限公司的MAVR自動電壓調節(jié)器系統(tǒng)。3#CCPP燃機投運時用的是河北工業(yè)大學的DWLZ-2C微機勵磁裝置,2013年5月燃機大修時更換為河北工業(yè)大學的FWLZ微機勵磁裝置。燃機配套的4#22MW蒸汽發(fā)電機組配的是DVR-2000B微機勵磁控制柜。

發(fā)電機勵磁系統(tǒng)和勵磁控制系統(tǒng)為發(fā)電機提供勵磁,并將發(fā)電機端電壓維持在給定水平,提高和改善了發(fā)電機運行的穩(wěn)定性。不同的勵磁方式和勵磁控制方式,其勵磁質量和運行維護要求則不同,所以詳細分析磁系統(tǒng)對各機組長期安全穩(wěn)定運行必不可少。

2 煤氣發(fā)電機組勵磁系統(tǒng)故障分析與改造方案

2.1 故障現象分析

晚班20:33運行人員發(fā)現4#發(fā)電機無功下降2500,在后臺加勵磁兩次觀察無功在2500左右波動,20:35無功下降,在勵磁屏上加勵磁兩次無功由2500降低至1000,在勵磁屏上增加勵磁兩次,A通道故障,裝置亮紅燈,過4秒轉子一點接地告警。20:36:40轉子一點接地告警,無功降為負值,2秒后轉子兩點接地。勵磁轉換開關由自動轉手動,加兩次勵磁。

20:37:38.115保護裝置WFB-811報CPU2轉子一點接地保護動作。

20:37:41.628保護裝置WFB-811報CPU2轉子兩點接地保護動作。

20:37:41.676保護裝置WFB-811報勵磁系統(tǒng)故障保護動作。

20:42:39.777保護裝置WFB-811報勵磁系統(tǒng)故障保護動作。

20:48:25.919熱工保護動作

保護兩點接地跳閘聯(lián)跳滅磁開關,機組停機,但勵磁機已全部燒毀。更換新勵磁裝置參數進行修改后一切正常。

2.2 DVR A通道故障信息

20:35:25.045切手動UG1=UG2:13.25kV IFD:10.26A P1:5.2MW Q:46.5MVA UGR:11.78kV IFR:2.2A

20:35:28.835瞬時過勵UG1=UG2:9.9kV IFD:13.06A P1:5.5MW Q:-4.2MVA UGR:12.07kV IFR:2.17A

20:35:24.769 V/Hz UG1=UG2:12.7kV IFD:7.7A P1:5.3MW Q:36.4MVA UGR:11.58kV IFR:2.2A

20:35:28.835 UG1=UG2:9.9kV IFD:13.06A P1:5.5MW Q:-4.2MVA UGR:12.07kV IFR:2.17A

20:35:28.075 UG1=UG2:9.6kV IFD:7.59A P1:5.5MW Q:-7.4MVA UGR:9.6kV IFR:8.1A

20:35:30.692 UG1=UG2:9.19kV IFD:13.06A P1:5.6MW Q:-11.1MVA UGR:9.19kV IFR:13.07A

DVRB裝置重復報測量PT,儀表PT故障,顯示UG1=UG2區(qū)別很大,懷疑裝置故障。

經過對故障原因、故障現象分析我們發(fā)現,勵磁機本體有故障,操作人員加勵磁時沒觀察勵磁電流的變化,僅僅根據無功下降就加勵磁電流,在已失磁的狀態(tài)加勵磁不可能讓無功上升只可能燒毀勵磁機,DVR裝置內部參數設置不合理。

2.3 參數進行如下修改

自動PID參數 T1=0.8 T2=25 T3=1.5 T4=0.05 Kp=4 B=0.02

修改為T1=0.8 T2=8 T3=2 T4=2 Kp=4 B=0.02

手動PID參數T1=0.8 T2=22 T3=2 T4=2 Kp=2.5

修改為T1=0.8 T2=8 T3=2 T4=2 Kp=2.5

強勵倍數1.7強勵時間100S瞬時過勵2.2V/Hz倍數1.2調差系數5%。

正是由于此次改造,本廠煤氣發(fā)電機組在多個性能方面都再次有所提升,具體來說,可以歸納為兩個要點:一是高效確保了設備安全與發(fā)電機組運行經濟性,保證發(fā)電機其他控制點的電壓給定水平;二是提高了系統(tǒng)本身的靜態(tài)與暫態(tài)穩(wěn)定性。從以上兩個角度而言,煤氣發(fā)現機組本身運行的可靠性得到保障,組勵磁系統(tǒng)不僅在靜態(tài)條件下、在受到大擾動后依然得以保證電壓的給定水平,還可在電壓下降時保證輸出功率不變的情況下減少損耗,以一種高效、經濟的方式達到了靜態(tài)穩(wěn)定的極限。另外在并聯(lián)發(fā)電機組的管控方面也有卓越表現,做到了合理分配。

綜上所述,對于煤氣發(fā)電機組組勵磁系統(tǒng)在運行中出現的問題與故障,要在深入分析故障現象的基礎上配合實地勘察,深入挖掘故障原因,設計優(yōu)化改進方案,以進一步提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性與安全性,創(chuàng)造更大的經濟效益。

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