滕亮

摘要：本文對(duì)某火電機(jī)組發(fā)生的一起機(jī)組有功功率突變的原因進(jìn)行分析，并提出防范措施及優(yōu)化建議，以避免有功功率擾動(dòng)對(duì)機(jī)組運(yùn)行安全造成不良影響，對(duì)類似事件的預(yù)防具有一定借鑒意義。

關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī)?有功功率變送器?機(jī)組停運(yùn)?原因和措施

引言

發(fā)電機(jī)功率變送器是電力系統(tǒng)中非常重要的作用于發(fā)電廠的控制設(shè)備，其性能和功效會(huì)影響發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行，是電力系統(tǒng)中非常重要的部件.如果發(fā)電機(jī)功率變送器發(fā)生故障，會(huì)造成機(jī)組負(fù)荷發(fā)生突變，導(dǎo)致電氣一次設(shè)備產(chǎn)生故障.而這些因素會(huì)直接導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組設(shè)備中其他的部件在運(yùn)行中發(fā)生異常，同時(shí)使其他主要設(shè)備發(fā)生參數(shù)變化，這將會(huì)直接導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組給水量觸發(fā)保護(hù)機(jī)制，觸發(fā)保護(hù)機(jī)組解列.本文根據(jù)實(shí)際情況，討論發(fā)電機(jī)功率變送器發(fā)生故障導(dǎo)致機(jī)組停運(yùn)的原因，同時(shí)提出相應(yīng)的方案，以減少當(dāng)機(jī)組停運(yùn)時(shí)產(chǎn)生的不良后果及損失。

一、工程概況

某電廠裝機(jī)2×1010MW超超臨界濕冷機(jī)組，采用海水二次循環(huán)方案，規(guī)劃容量4×1000MW，并留有擴(kuò)建余地。#1機(jī)組于2016年07月底投產(chǎn)，#2機(jī)組于2016年11月投產(chǎn)，至今已運(yùn)營(yíng)4年。

二、設(shè)備情況

變送器采用的是國(guó)電南自生產(chǎn)的NZ2-WD-3有功功率變送器，事件發(fā)生前運(yùn)行正常，2021年5月進(jìn)行投產(chǎn)后首次A級(jí)檢修，對(duì)8路發(fā)電機(jī)有功功率變送器完成校驗(yàn)，對(duì)校驗(yàn)不合格的第1路（DCS1用）、第3路（DCS3用）、第8路（TDM用）的變送器進(jìn)行更換。

三、事件發(fā)生前工況及經(jīng)過(guò)及處理

09時(shí)19分，1號(hào)發(fā)電機(jī)功率1由676MW突降至360MW，汽機(jī)高調(diào)門由38%突開(kāi)至100%。匯報(bào)值長(zhǎng)，檢查機(jī)組各主要參數(shù)穩(wěn)定。此時(shí)，DEH系統(tǒng)處于負(fù)荷控制方式，功率回路輸出激活狀態(tài)即流量總指令三選小選擇功率回路控制汽輪機(jī)調(diào)門開(kāi)度），壓力回路在限壓控制方式。機(jī)組負(fù)荷目標(biāo)值維持跳變前的674MW，實(shí)際功率的降低使DEH系統(tǒng)的流量總指令由72%提升至105%（功率回路輸出由72%升至105%，壓力回路輸出由84%升至105%），高調(diào)門開(kāi)度從37%升至98%，維持機(jī)組運(yùn)行。

09時(shí)22分，維護(hù)部專業(yè)人員接運(yùn)行人員通知，DCS調(diào)節(jié)的第一路、DEH調(diào)節(jié)的第二/三路的發(fā)電機(jī)有功功率出現(xiàn)跳變，從700MW跳變至360MW。

09時(shí)26分，維護(hù)部專業(yè)人員到達(dá)1號(hào)機(jī)組汽機(jī)電子間，檢查發(fā)現(xiàn)第一路發(fā)電機(jī)有功功率變送器（DCS1用）、第四路發(fā)電機(jī)有功功率變送器（備用）、第五路發(fā)電機(jī)有功功率變送器（DEH1用）、第六路發(fā)電機(jī)有功功率變送器（DEH2用）的UAB線電壓采樣為0（正常應(yīng)為101V）、UCB電壓電壓采樣為101V，用萬(wàn)用表測(cè)量三相對(duì)地電壓均為58V，以上4路發(fā)電機(jī)有功功率變送器采用發(fā)電機(jī)2PT的第一組星形繞組。

09時(shí)30分，通過(guò)BI方式手動(dòng)降低機(jī)組負(fù)荷，09：38 機(jī)組負(fù)荷710MW，調(diào)門由100%關(guān)至34%穩(wěn)定。

09時(shí)44分，發(fā)電機(jī)功率1點(diǎn)由360MW恢復(fù)至610MW，同時(shí)發(fā)電機(jī)功率1、2、3點(diǎn)功率同時(shí)降至430MW，汽機(jī)高調(diào)門由34%降至13%。主汽壓力快速上升，手動(dòng)降低燃料量、給水量，壓力繼續(xù)升高，手動(dòng)緊急停運(yùn)B磨煤機(jī)，主、再熱器壓力最高32.18MPa/7.17MPa后降低。此過(guò)程DEH功率回路出由78%變?yōu)?8%，壓力回路輸出由70%變?yōu)?9%，導(dǎo)致功率回路輸出激活（即流量總指令三送小選功率回路控制汽輪機(jī)調(diào)門開(kāi)度），機(jī)組負(fù)荷目標(biāo)值跟蹤機(jī)組實(shí)發(fā)功本條件不滿足（壓力回路激活），機(jī)組負(fù)荷目標(biāo)值由355MW升至409MW后保持，由于實(shí)際功率大于目標(biāo)值，流量總指令從70%降至34%，汽輪機(jī)調(diào)門由33%關(guān)至13%，實(shí)發(fā)功率由670MW降至430MW，實(shí)際壓力由19.7MPa升至32MPa。

09時(shí)44分第一路發(fā)電機(jī)有功功率變送器（DCS1用）、第四路發(fā)電機(jī)有功功率變送器（備用）、第五路發(fā)電機(jī)有功功率變送器（DEH1用）、第六路發(fā)電機(jī)有功功率變送器（DEH2用）的UAB線電壓采樣自行恢復(fù)正常，數(shù)值101V，DCS調(diào)節(jié)的第一路、DEH調(diào)節(jié)的第二/三路的發(fā)電機(jī)有功功率輸出與其他有功功率變送器一致。

四、原因分析：

1、直接原因分析：

發(fā)電機(jī)有功功率變送器UAB電壓采樣數(shù)值為0，導(dǎo)致第一路發(fā)電機(jī)有功功率變送器（DCS1用）、第四路發(fā)電機(jī)有功功率變送器（備用）、第五路發(fā)電機(jī)有功功率變送器（DEH1用）、第六路發(fā)電機(jī)有功功率變送器（DEH2用）輸出減半，出現(xiàn)功率波動(dòng)。

2、間接原因分析：

根據(jù)故障現(xiàn)象，專業(yè)初步判斷為2PT的第一組星形繞組本體以及二次回路（包含電纜、端子）、變送器存在異常，導(dǎo)致UAB電壓采樣數(shù)值為0。

3、整改防范措施：

利用1號(hào)機(jī)組臨停機(jī)會(huì)，對(duì)2PT的第一組星形繞組進(jìn)行特性試驗(yàn);利用1號(hào)機(jī)組臨停機(jī)會(huì)，對(duì)2PT的第一組星形繞組二次回路（包含電纜、端子）進(jìn)行檢查，重點(diǎn)排查端子有無(wú)松動(dòng)、電纜絕緣;利用1號(hào)機(jī)組臨停機(jī)會(huì)，對(duì)8路有功功率變送器進(jìn)行校驗(yàn)，不合格的進(jìn)行更換;利用機(jī)組檢修機(jī)會(huì)，對(duì)發(fā)變組變送器進(jìn)行優(yōu)化改造。

五、處理方案

1號(hào)機(jī)組發(fā)電機(jī)有功功率變送器在2021年12月21日、2021年12月22日先后兩次出現(xiàn)輸出跳變的情況，造成參與DCS調(diào)節(jié)的第一路發(fā)電機(jī)有功功率、DEH第二/三路發(fā)電機(jī)有功功率跳變?yōu)閷?shí)發(fā)功率的一半，影響DCS側(cè)以及DEH的正常調(diào)節(jié)，危害機(jī)組的安全運(yùn)行。目前2號(hào)機(jī)也存在類似隱患。為徹底消除該隱患，特編制處理方案：

1、2號(hào)機(jī)組發(fā)電機(jī)有功功率變送器改造優(yōu)化方案

將目前1、2號(hào)機(jī)組發(fā)變組變送器屏使用的常規(guī)模擬式變送器更換為智能變送器。智能發(fā)電機(jī)變送器能同時(shí)接入兩組發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓（不同的兩組 PT）、機(jī)端電流（保護(hù)級(jí)和測(cè)量級(jí)），當(dāng)發(fā)生 PT 斷線和 CT 斷線時(shí)，自動(dòng)切換到未斷線的那一組 PT和CT，解決傳統(tǒng)功率變送器發(fā)生斷線后功率失真的問(wèn)題。

按照該方案，發(fā)電機(jī)PT接入只需按照現(xiàn)場(chǎng)目前使用的兩組發(fā)電機(jī)PT直接接入;發(fā)電機(jī)CT接入除按照目前使用的7LH接入外，再將送故障錄波器3LH（保護(hù)級(jí)）CT接入;調(diào)研系統(tǒng)內(nèi)采用智能變送器的火電機(jī)組均是按照此方案設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

[1]楊濤，黃曉明，宣佳卓 .火電機(jī)組有功功率變送器應(yīng)用分析.中國(guó)電力.2016，49（6）

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