发电机低励和失磁是常见的故障形式.doc

发电机低励失磁跳机故障分析
〔摘要〕针对一起200MW机组低励失磁故障,分析了发电机低励失磁的过程及保护动作情况,作出跳机的原因是发电机失磁造成厂用电压过低使给粉机变频器停止工作而引起锅炉MFT动作,提出了反事故措施。
〔关键词〕发电机;低励失磁;厂用电;变频器;MFT
武汉钢电股份有限公司2台200 MW机组是东方电机厂生产的QFSN-200-2型水氢氢汽轮发电机,7回110 kV联络线分别与武钢变、冶金变、轧钢变三变电站相连,与220 kV系统联系紧密,系统无功功率储备充足。为考核机组的进相运行能力以及对系统电压的调节能力, 对发电机组进行了进相运行试验,并根据试验结果给出了发电机进相运行时,110 ~ kV/10 Mvar,220 ~ kV/10 Mvar。
1 故障简况
2001-09-27,武汉钢电股份有限公司1号机备用,2号机在手动励磁运行方式下发生失磁故障,失磁保护动作切换厂用电,锅炉MFT动作跳机。
故障发生前,2号机满载运行,发电机有功200 MW,无功20 Mvar, kV。05∶02∶00,2号集控室发出“失磁”信号,6 kV快切装置“021切换”、“022切换”,随即锅炉MFT动作,机组跳闸。
2 故障分析
发电机运行中出现低励失磁故障的分析
发电机励磁系统接线,因副励磁机烧瓦,励磁系统暂运行于手动方式,这就需要运行人员根据有功变化及时调整无功,使发电机运行在稳定状态。
可看出, MW, Mvar,此时机组运行于静态稳定曲线上部,静稳裕度较小,且发电机端电压、6 kV厂用电压均较低。当机组受到外界小的扰动, MW时,由于运行人员没能及时增加励磁,发电机的功角将逐渐增大,使发电机无功逐渐降低,机端电压和厂用电源电压也随即下降,而手动励磁电源取自380 V厂用电,在手动励磁不作调整的情况下,就使得发电机转子电压和电流相应下降,从而使发电机无功和电压进一步下降,进而又造成转子电压、电流下降,如此反复,最终导致发电机失磁。因发电机失磁前带满负荷,则进入异步运行后,其等效电抗降低较多,发电机从系统吸收的无功功率也较多,无功进相最大达-150 Mvar。
发电机失磁保护动作分析
武汉钢电股份有限公司发电机失磁保护由静态极限机端阻抗ZK-1、转子低电压ZY-1、系统母线低电压DY-1三部分组成,阻抗整定为32 剑魈匦越钦ㄎ?5。,转子低电压作为系统故障或系统振荡时的闭锁元件,整定为100 V,系统母线低电压整定为80% Un,该保护逻辑框图如图2所示。
解列动作于跳发电机出口开关;程序跳闸动作于主汽门关闭9 s后, 跳发电机主开关、灭磁开关、6 kV各分支开关。
从表1数据可知,发电机由低励失磁运行逐步进入失步运行阶段,无功进相最大达150 Mvar,此时机端测量阻抗由正常位于第一象限过渡到第四象限,并进入异步运行阻抗园内,在转子低电压低于100 V时, 失磁保护t1 s动作出口,发“失磁”信号并切换厂用电。整个发电机失磁过程中,造成系统无功缺损近
170 Mvar,按机组进相试验