郭中元 狄洪偉 楊斌 梁慶春 陳鶴虎 張智皓 華東宜興抽水蓄能有限公司

一、故障現(xiàn)象

2019年02月25日23：52，根據(jù)調(diào)度指令下發(fā)負(fù)荷曲線計(jì)劃電站成組抽水調(diào)相啟動(dòng)1號機(jī)組，在同期并網(wǎng)后，勵(lì)磁低勵(lì)限制器動(dòng)作30S后復(fù)歸機(jī)組運(yùn)行正常。監(jiān)控報(bào)警信息如下：

23：52：07，1號機(jī)勵(lì)磁低勵(lì)限制器動(dòng)作

23：52：07，1號機(jī)勵(lì)磁限制器動(dòng)作

23：52：00，中控室值班人員發(fā)現(xiàn)報(bào)警，觀察機(jī)組機(jī)端電壓15.06KV，無功下降至-56MVA，30S后報(bào)警復(fù)歸，機(jī)端電壓正常，無功返回至0MAV附近運(yùn)行正常，機(jī)組運(yùn)行正常，記錄報(bào)警內(nèi)容、故障現(xiàn)象，具體原因待查，并且密切關(guān)注機(jī)組運(yùn)行。

并網(wǎng)時(shí)正常勵(lì)磁會(huì)將機(jī)端電壓調(diào)節(jié)至額定機(jī)端電壓15.75KV，同期裝置會(huì)根據(jù)電網(wǎng)側(cè)電壓通過向勵(lì)磁發(fā)送增減磁令來調(diào)節(jié)機(jī)端電壓，如果機(jī)組正常同期并網(wǎng)則機(jī)組無功將會(huì)很小，但此次故障機(jī)端電壓被調(diào)節(jié)至15.06KV無功下降至-56MVA，進(jìn)相深度較深，且通過觀察往期趨勢發(fā)現(xiàn)進(jìn)相現(xiàn)象有嚴(yán)重的趨勢，故推斷是同期裝置及其回路出現(xiàn)問題可能性較大。

二、排故過程

此次故障發(fā)生后，之后接連幾次開機(jī)均出現(xiàn)同期并網(wǎng)電壓低進(jìn)相并網(wǎng)，PQ限制器（低勵(lì)限制器）動(dòng)作的現(xiàn)象。因主變暫無停役計(jì)劃，故檢修人員采取了臨時(shí)措施，并在主變停役后進(jìn)行了處理。

臨時(shí)措施：1.同期回路的5個(gè)負(fù)荷解除相差表、壓差表，只留同期裝置、頻差表、同期閉鎖繼電器。2.同期并網(wǎng)最小電壓Umin=94%。3.加強(qiáng)開機(jī)前對網(wǎng)端電壓的巡視。并對運(yùn)行交代記錄同期并網(wǎng)后數(shù)據(jù)趨勢。

1號機(jī)組在同期并網(wǎng)后連續(xù)出現(xiàn)低勵(lì)限制器動(dòng)作，是由于同期并網(wǎng)機(jī)端電壓低于網(wǎng)端電壓造成。此原因是在同期裝置投入時(shí)拉低TV二次側(cè)電壓所致。經(jīng)檢查解除負(fù)荷會(huì)使TV壓降減小，減小同期裝置測量的誤差，使得同期并網(wǎng)時(shí)低勵(lì)限制器不會(huì)動(dòng)作。修改同期并網(wǎng)最小電壓Umin是為了避免非同期并網(wǎng)。

主變停役后的處理：主變低壓側(cè)TV星型繞阻引出線TB2 2端子接觸電阻為97Ω，經(jīng)處理后接觸電阻降為0.1Ω。

同期采集電壓正常，無壓降，機(jī)組啟動(dòng)后正常并網(wǎng)缺陷消除。

三、原因分析

（一）勵(lì)磁調(diào)節(jié)器問題導(dǎo)致并網(wǎng)電壓低

由于勵(lì)磁在95%時(shí)勵(lì)磁切換至AVR調(diào)節(jié)（自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)）并根據(jù)網(wǎng)端電壓設(shè)定預(yù)設(shè)值調(diào)整機(jī)端電壓，此時(shí)機(jī)端電壓并無異常，且通過故障錄波查看在同期裝置未投入前電壓幅值無異常變化。故排除勵(lì)磁調(diào)節(jié)器問題導(dǎo)致并網(wǎng)電壓低。

（二）同期支路問題導(dǎo)致同期電壓偏低

同期裝置本體采樣異常，導(dǎo)致測量網(wǎng)端電壓低。使用繼保儀器對同期裝置進(jìn)行采樣試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)同期裝置采樣精度正常無偏差，故排除同期裝置本體采樣異常。

同期回路網(wǎng)端電壓通過繼電器輔助觸點(diǎn)接入同期回路，輔助觸點(diǎn)接觸電阻升高會(huì)造成分壓導(dǎo)致同期裝置實(shí)測網(wǎng)端電壓下降。同期投入時(shí)，繼電器94GESL-D-1會(huì)勵(lì)磁，該繼電器224/225和226/227節(jié)點(diǎn)會(huì)導(dǎo)通分別將主變低壓側(cè)AB相電壓引入同期回路。從兩個(gè)方面排除該可能性，第一點(diǎn)拆下94GESL-D-1繼電器對它進(jìn)行校驗(yàn)發(fā)現(xiàn)224/225和226/227接觸電阻為0.3Ω為正常值，且該繼電器其他特性均正常。第二點(diǎn)通過故障錄波圖可以看出在同期啟動(dòng)時(shí)同期回路投入此時(shí)故障錄波回路的主變低壓側(cè)B相電壓也存在壓降，如果是同期回路內(nèi)有接觸電阻升高的情況只會(huì)影響同期回路的支路，不會(huì)影響其他支路裝置的采樣，故同期回路的接觸電阻升高情況排除。

（三）主變低壓側(cè)TV本體問題

主變低壓側(cè)TV本體變比異常，導(dǎo)致并網(wǎng)時(shí)機(jī)端電壓跟蹤網(wǎng)端電壓，同期發(fā)減磁令拉低機(jī)端電壓導(dǎo)致進(jìn)相-56MVA并網(wǎng)。我廠主變低壓側(cè)TV只有一組由一個(gè)二次繞阻與一個(gè)剩余繞組組成，其中二次繞組所帶負(fù)荷從上級至下級分別為主變保護(hù)A組、主變保護(hù)B組、發(fā)變組故障錄波器、勵(lì)磁回路、同期回路。剩余繞組負(fù)荷分別為主變A組保護(hù)、主變B組保護(hù)、發(fā)變組故障錄波器。由于只有B相有異常且剩余繞組未感應(yīng)到不平衡電壓且在主變停役后，將TV本體B相拉出，做了TV精度校驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果正常。故排除主變低壓側(cè)TV本體變比異常。

（四）主變低壓側(cè)TV星型繞阻二次回路問題

將TV本體甩開，在TV二次繞組引出端子上加上三相電壓，并在主變低壓側(cè)TV小空開上側(cè)測量空開上側(cè)電壓，發(fā)現(xiàn)電壓無明顯偏移，將同期拆下的兩塊測量表計(jì)（作為大負(fù)載使用）接入空開上側(cè)A/B相，B/C相，A/C相，發(fā)現(xiàn)接入A/B和B/C相時(shí)電壓未97V，接入A/C相時(shí)電壓為100V，故分析問題出在TV二次引出端子至主變低壓側(cè)TV小空開B相線阻升高，導(dǎo)致帶了稍大負(fù)荷后，造成分壓現(xiàn)象，導(dǎo)致產(chǎn)生測量壓降。經(jīng)測量B相相線從TV二次引出端子至主變低壓側(cè)TV小空開線阻為97Ω，而A相和C相和N線均為0.1Ω。故開始檢查B相相線從TV二次引出端子至主變低壓側(cè)TV小空開此段連接。經(jīng)檢查為TB 2端子422接線處發(fā)生接觸電阻升高。經(jīng)過處理，B相相線從TV二次引出端子至主變低壓側(cè)TV小空開B相上側(cè)線纜電阻為0.1Ω。

四、結(jié)論

綜上所述主故障發(fā)生的原因?yàn)樽兊蛪簜?cè)TV星型繞阻二次回路內(nèi)阻增大問題，導(dǎo)致同期測量電壓下降，所以導(dǎo)致同期發(fā)送減磁令給勵(lì)磁以至于機(jī)端電壓下降同期并網(wǎng)后瞬時(shí)進(jìn)相運(yùn)行，同期裝置切除后機(jī)端電壓和機(jī)組無功恢復(fù)正常。