一起600MW机组发电机出口PT异常处理

一起600MW机组发电机出口PT异常处理

樊强

(大唐阳城发电有限责任公司山西晋城048000)

摘要：某电厂600MW机组在运行过程中发现PT二次电压异常，专业人员随即对PT及二次回路进行了检查，并采取了针对性措施，保证了机组的安全运行。本文就故障现象、处理过程等环节进行了分析讨论。

关键词：电压互感器；熔断器；保护；励磁；

Abstract:duringtheoperationofa600MWunitofapowerplant,twotimesofPTvoltageabnormalitywasfound.TheprofessionalsimmediatelycheckedthePTandthetwocircuit,andadoptedtargetedmeasurestoensurethesafeoperationoftheunit.Inthispaper,theproblemsofthefailureandtheprocessoftreatmentarediscussedanddiscussed.

Keywords:voltagetransformer;fuse;protection;excitation;

一、概述

某电厂7号机组于2007年9月建成投产，发电机为哈尔滨电机厂制造的QFSN-600-2YHG型三相同步发电机，额定功率为600MW，额定电压20kV，额定电流19245A。发电机出口配置三组电压互感器，型号为JDZX16-20，每组电压互感器二次侧有三组二次绕组，分别向保护、励磁、测量、自动装置等提供发电机电压信号。在机组运行中曾发生发电机电压信号异常情况，对保护和励磁等设备造成了一定影响，采取措施后保证了机组的安全运行，并在机组停运后进行了彻底的处理。

二、异常情况

某日，7号机组正常运行过程中，值长与单元长按规定进行7号机组机端负荷检查，核对时发现7号发电机有功负荷NCS显示值比DCS显示值低10MW。随即通知电气专业人员进行现场检查处理，经过检查发现7号发电机出口第一组电压互感器TV1B相三个二次绕组的输出电压较其它两相均约低4V，第一组PT的三相二次电流平衡，第二、三组PT工作正常。为保证机组的安全稳定运行，随即对可能影响的保护和自动装置进行了分析，并采取了针对性措施。

三、对保护及自动装置的影响

1.7号发电机出口电压互感器配置情况：

7号发电机出口配置有三组电压互感器，用于向励磁、保护、故障录波器、电量测量变送器、电量计量仪表及NCS系统提供发电机出口电压量信号。三组电压互感器二次负载分配如下：

第一组PT第一个二次绕组经二次小开关QF11向励磁提供第I路发电机出口电压信号、经二次小开关QF14向NCS提供发电机出口电压信号；第一组PT第二个二次绕组经二次小开关QF12向发变组第一套电气量保护柜提供发电机出口电压信号；第一组PT开口三角形二次绕组向发变组第一套电气量保护柜、电量变送器屏提供发电机出口零序电压信号；QF13备用。

第二组PT第一个二次绕组经二次小开关QF21向励磁提供第II路发电机出口电压信号；第二组PT第二个二次绕组经二次小开关QF22向发变组第二套电气量保护柜提供发电机出口电压信号；第二组PT开口三角形二次绕组向发变组第二套电气量保护柜、故障录波器提供发电机出口零序电压信号；QF23、QF24备用。

第三组PT第一个二次绕组经二次小开关QF31向计量屏提供发电机出口电压信号；第三组PT第二个二次绕组经二次小开关QF32向变送器屏提供发电机出口电压信号；第三组PT第三个二次绕组经二次小开关QF33向故障录波器提供发电机出口电压信号。

2.7号发电机出口第一组电压互感器B相异常后的影响：

由于7号机发电机出口第一组电压互感器B相二次侧电压与其它两相电压相比降低了4V，在励磁、发变组第一套电气量保护、电量测量及NCS系统上均会有反映。

励磁调节器接收了两组发电机电压输入信号，一主一丛，此次异常的PT影响到了主PT输入信号，但由于主从PT之间的差值未达到PT切换的定值，励磁调节器仍然以第一组PT电压信号作为调节器的控制调节信号，因此励磁调节器面板显示发电机机端电压、发电机有功功率均偏低，使励磁电压、电流较以前偏大。

发变组第一套电气量保护柜显示发电机B相电压、BC线电压、AB线电压、发电机有功功率均偏低。发电机零序电压显示1.4V，正常情况下应显示为0V。

NCS测控装置显示发电机B相电压、BC线电压、AB线电压、发电机有功功率均偏低。

DCS显示发电机出口零序电压偏高，以前为2.65V，3月22日2:00突升至3.09V，3月22日2:00至3月26日4:00，在2.67-3.75V之间波动，最后基本稳定在3.75V。

由于发电机出口PT的输出信号为励磁调节器作为发电机机端电压实际值，当PT异常造成其输出电压波动时，励磁调节器为了维持发电机机端电压为给定值，会造成发电机励磁电压、励磁电流、发电机电压及无功功率的真实波动。

由于发电机出口PT的输出信号用于发变组电气量保护，使得与电压有关的电气量保护可能误动。

四、机组运行中采取的技术措施

1.针对发电机出口电压互感器异常对励磁造成的影响，由于励磁调节器从发电机出口第一组PT和第二组PT取得两路发电机出口电压信号，当一路发电机出口电压信号偏差超过允许值时，励磁调节器会自动切至另一路，以另一路发电机出口电压信号作为目标值进行调节。

运行中加强对发电机机端电压、励磁电流、励磁电压、有功功率、无功功率、功率因数等参数的监视，比较相同负荷下励磁电流、励磁电压的变化趋势，发现励磁电流、励磁电压摆动较大或较正常时有明显增大时，可先将励磁调节器切为手动，运行人员根据发电机机端电压、功率因数等参数手动调节发电机机端电压为额定值20kV，并通知电气维护人员，检查励磁调节器内发电机出口电压信号通道切换情况，尽快恢复励磁调节器自动方式运行。

2.针对发电机出口电压互感器异常对发变组保护造成的影响，为防止发变组第一套电气量保护中与发电机出口电压有关的保护误动作，退出7号机发变组第一套电气量保护A柜中以下保护：

（1）失磁保护动稳段（保护压板L122）

（2）失磁保护特殊段（保护压板L123）

（3）失步保护特性Ⅰ段（保护压板L124）

（4）正向功率解列保护（保护压板L125）

（5）误上电保护（保护压板L127）（正常运行时，已退出）

（6）过激磁保护跳闸段（保护压板L129）

（7）启动过程过电流保护（保护压板L128）

（8）逆功率保护（保护压板L130）

（9）程序逆功率保护（保护压板L131）

（10）90%定子接地保护（保护压板L132）

（11）低电压保持过电流保护（保护压板L133）

（12）过电压保护（保护压板L134）

（13）低频保护Ⅱ段跳闸（保护压板L136）

7号机发变组保护为双重化配置，第一套电气量保护发电机出口电压量取自发电机出口第一组电压互感器TV1，第二套电气量保护发电机出口电压量取自发电机出口第二组电压互感器TV2。两套保护电流电压输入都为独立的CT和PT，当以上保护退出时第二套电气量保护不会受到影响，第二套发变组电气量保护正常投运。

3.运行中加强以上受到影响的参数的监视比对工作，每小时检查比对一次发电机零序电压、励磁电压、励磁电流，分析变化趋势。每小时检查一次NCS测控装置、发变组保护装置、励磁装置中发电机出口电压、有功功率等参数，并与正常值进行比较。发现偏差增大或出现摆动情况时，立即汇报并通知电气维护人员。

4.发电机出口第一组PTB相失压时，励磁调节器及发变组第一套电气量保护柜会发“PT断线”报警，监视励磁调节切为另一控制器运行，检查励磁调节器自动调节正常，检查发变组保护的报警信息、动作信息，确保第二套发变组保护正常投运，加强发电机参数分析，当发电机故障而第二套电气量保护拒动时，应严格执行发电机紧停规定。

五、机组停运后的检查处理情况

机组停运后，电气专业人员对7号机组发电机PT进行了全面检查试验，PT试验全部合格。随后对PT高压侧保险进行了检查，发现发电机出口第一组电压互感器B相高压侧熔断器已熔断。

根据理论分析可知，电压互感器高压侧熔断器熔断后，熔断相的电压互感器二次侧输出电压不会为零，而是因为耦合作用的存在，正常相的电压耦合到熔断相，从而使电压互感器在高压侧熔断器熔断后仍然有输出，这与机组运行时测量到的电压数据相符。

参考文献：

[1]DLT587-2007微机继电保护装置运行管理规程．北京：中国电力出版社，2007．

[2]GBT14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程．北京：中国标准出版社，2006．

[3]DL/T1251-2013电力用电容式电压互感器使用技术规范.北京：中国电力出版社，2014．

[4]DL/T726-2013电力用电磁式电压互感器使用技术规范.北京：中国电力出版社，2014．

[5]EX2100™励磁控制用户指南