潮州电厂1000MW发电机并网出现的问题分析及解决方法

引言

广东电网峰谷差大,机组启停次数多,发电机并网过程中各类问题频繁发生,导致机组无法正常送出负荷,造成发电量减少,启备变电量增加,无法及时达到机组环保指标,影响机组安全性、经济性、环保性。通过对发电机并网过程中出现的问题进行针对性分析,找出问题产生的根源,对于保障机组稳定运行具有重要意义。本文重点针对同期装置、发变组保护装置、励磁系统装置发生的问题进行研究,分析了问题产生的原因,并提出了解决方法,以保证机组的安全稳定运行。

11000MW发电机同期装置出现的问题

1.1同期装置简介

1000MW机组设有一套同期装置,两个同期并列点实现机组与系统连接,每一套同期屏内设有一台自动准同期装置S1D一2CM、一台S1D一2SL一A型微机多功能同步表、一个S1D一2x一A型选线器及一个合闸继电器。其生产厂家为深圳市智能设备开发有限公司。自动同期控制器能够在发电机与系统并网时,捕捉第一次出现的零相差,进行无冲击并网。

1.2同期装置出现的问题及解决方法

同期装置面板(图1）用于显示菜单及设置参数,显示并列点代号、系统频率、系统电压、发电机频率、发电机电压、断路器合闸时间及其他信息。左下方为发光管构成的同步指示器,指示待并侧与系统侧电压在并网过程中的相位差。"频差/功角"及"压差"指示灯在差频并网时越上限为绿色,越下限为红色,"合闸"指示灯在控制器发出合闸命令期间点亮(红色）。

图1S1D一2CM型微机同期控制器

同期装置正常运行方式下,当选择把手在"工作"位置,用于发电机并网:当选择把手在"测试"位置,用于现场试验或对

控制器本身进行硬件测试。机组检修期间,继保人员在"测试"位进行现场试验,工作结束后未将选择方式开关恢复至"工作"位,导致机组并网过程中,由于方式选择错误,同期控制器方式在"测试"位置,导致无法正常并网。

同类型机组并网时应对同期装置方式进行正确核对,并应监视状态指示正常,避免出现机组无法并网的问题。

2发变组保护装置出现的问题

2.1发变组保护装置简介

1000MW机组发变组电气量保护装置按完全双重化和一体化进行配置,每台发电机一变压器组系统的保护配置有7面柜,分A柜、B柜、C柜、D柜、E柜、F柜、G柜。A柜、B柜、C柜(许继电气）和D柜、E柜、G柜(南瑞继保）具有的保护功能完全一样,以实现双重化:F柜为非电量保护,只有一套。各柜均配有独立的保护投退压板和出口压板。

2.2发变组保护装置出现的问题及解决方法

并网前,发电机并网开关转热备用后,需将并网开关操作权限从NCS切换至DCS,并网开关量变为红色,从而满足发电机"DCS、NCS操作权限在NCS"的并网条件。

发电机满足启励条件,发电机AVR自动升压,至发电机机端额定电压的10%时,检查灭磁开关合好,检查发电机、主变压器、高厂变电压正常,励磁空载电压、电流正常,发电机无定子电流,从而满足发电机并网条件"灭磁开关在合位"及"定子电压不低"。

机组解列后,发变组各保护柜均发出报警,例如"发电机程跳逆功率""高厂变复压过流""励磁系统故障跳闸""主变冷却器全停故障",这些发变组保护报警有些可以自动复位,有些报警则需要在发变组转热备用后,满足系统运行方式时才能手动复位,并且需要在机组DCS软、硬光字中复位,从而满足"发变组保护无异常"条件,保证正常并网。

31000MW发电机励磁装置出现的问题

3.1励磁系统装置简介

1000MW机组励磁系统采用静止自并励励磁方式,系统包括一台励磁变压器、四面可控硅整流柜、一面AVR微机励磁自动电压调节柜(含启励装置、灭磁及转子过电压保护回路）、一面AC进线柜(含滤波装置）、一面DC出线柜。整套系统除励磁变压器由海南金盘变压器有限公司供货外,其他设备全部由美国GE公司成套供应,励磁调节系统型号为Ex2100。

励磁系统的控制是由可控硅整流桥回路的相位控制而得到,可控硅的触发信号是由控制器中的数字调节器产生。在冗余控制选项中,包括主控制器M1、M2,均可以是工作的主控制器,并有自动和手动两种模式,监控控制器C决定主控制器M1、M2工作和后备切换。

3.2励磁系统装置问题

励磁系统下发启励指令后失败,灭磁开关未合闸。励磁系统控制器面板报警代码为:#64（对41设备灭磁开关发出合闸命令后,其辅助接点读出为断开）、#110（通过一种不正常的流程用于停机,含达到运行状态以前即给出停止命令,也可能由其他故障引起）。

原因分析:DCS启励指令下发失败,SCET板（励磁接点端子板）故障,SBxS板（快速接触器端子板）故障,启励继电器CM故障。

3.3励磁系统装置问题解决方法

断开启励电源,拉开整流柜五极开关刀闸,将励磁系统隔离:合上灭磁开关控制电源,远方下发灭磁开关合闸指令,观察到SCET板上合闸信号接收指示灯亮、启励继电器CM动作、灭磁开关未合闸。据此可排除上述原因。

用万用表测量灭磁开关电源模块端子,发现灭磁开关直流电源输入（DC11Hv）正常,但通过灭磁开关电源模块转换后的合分闸控制电源（DC24v）测量值为0。据此判断灭磁开关合闸失败原因可能为灭磁开关电源转换模块故障。更换灭磁开关电源转换模块,测量开关经转换后合分闸控制电源（DC24v）正常。再次远方下发合、分闸指令及模拟灭磁开关紧急分闸均可正常动作。

将整流柜五极开关刀闸重新合上,恢复启励电源,重新投入励磁系统运行,启励正常后,观察励磁系统运行正常,无异常告警。

本次励磁系统异常原因为灭磁开关内电源转换模块故障,应在今后机组启动前对相关设备参数进行检查,以确保不再发生类似情况。

4结语

本文针对潮州电厂1000MW发电机并网出现的故障,以影响机组并网的相关设备出现的问题分析为基础,提出了相应的解决方法,可有效防范发电机并网时出现各类故障,保障了机组运行的安全性、经济性和环保性。