《安全技术》之发电机失磁跳闸原因分析及防止对策.doc

发电机失磁跳闸原因分析及防止对策〔摘要〕叙述了大武口发电厂相继投入运行的JLQ-500-3000型交流励磁机(主励磁机)、YJL-100-3000交流永磁机(付励磁机)和GLT-S型励磁调节器在运行期间其发电机低励磁失磁保护先后动作跳闸了11次严重危及西北电网及宁夏电网的稳定运行的情况分析了失磁保护动作的原因制定了相应的防止对策。1发电机失磁跳闸的典型事例(1)1987年9月14日19:23发现3号机主励磁机炭刷冒火电气运行值班人员在处理过程中由于维护经验不足调整电刷弹簧压力时将正、负极同时提起使运行中的发电机励磁电流中断造成失磁保护动作3号机出口208开关跳闸。(2)1987年11月28日全厂234号机组运行1号机组停运总负荷280MW4号机组带80MW负荷运行。8:154号机励磁系统各表计指示摆动随之出现“励磁异常”、“强励限制”、“保护动作”等光字。4号机210开关跳闸励磁调节B柜DZB开关联动经查低励失步保护动作励磁回路未发现异常情况。8:21将4号机并入系统当负荷加至80MW时4号机再次出现上述现象210开关跳闸。经分析认为励磁调节器有隐蔽性故障故启动备用励磁机运行。4号机励磁调节柜停运后经检查发现A柜综合放大器和电压反馈的R15电阻、C3滤波电容焊点孔位偏移接头开焊脱落引起反馈电压波形畸变导致励磁运行参数摆动造成瞬间失磁。(3)1989年6月29日1234号发电机运行全厂总出力395MW。9:201号机无功负荷由65Mvar降至0并出现“强励动作”、“强励限制”、“过负荷”光字2号机出现“强励动作”、“强励限制”、“过负荷”、“失磁应减载”光字调整1号机无功负荷把手加不上急将调节器由“自动”倒为“手动”方式将无功负荷增加到40Mvar同时调整2号机无功负荷使两台机组各参数趋于稳定。经查1号机有“低励失磁”动作信号由于值班人员精心监盘反应敏捷处理果断避免了一次1号机失磁跳闸事故(同年6月6日曾发生过上述同样的现象即造成了跳闸)。事后经分析认为电网无功负荷欠额较大引起发电机无功负荷超过允许值各机发生互抢无功现象。(4)1989年6年30日1、2、4号发电机运行总负荷295MW3号机备用。1号机带有功负荷95MW无功负荷56Mvar17:151号机无功负荷同时升至80Mvar以上随之1号机的所有表计指示到零001MK开关跳闸出现“保护动作”光字查系失磁保护动作跳闸。停机后立即检查励磁回路发现1号机主励磁机失磁开关LMK(系CO2-40/02型直流接触器)原设计容量为40A实际运行电流达50～60A一直处于“过载”工况下运行久而久之过热造成弹簧压力降低接触不良加速过热使其元件老化触点发热融化将励磁灭磁电阻(ZG11-200型)串入运行使磁场减弱造成失磁跳闸。2发电机励磁跳闸原因分析2.1归类分析1986～1994年11次发电机失磁跳闸事故大致原因列于表1。见表(1)从表1可以看出运行人员素质及责任占6次检修人员素质及责任占4次设备问题占4次安装单位占3次。纵观这11次事故的比例可清楚的看到运行人员素质及责任占60%检修责任占40.4%设备问题及安装质量各占40%和30%。可见加强运行人员的现场业务培训提高技能增强值班人员现场判断、处理事故的能力是当务之急同时也是尽量避免或减少发电机失磁跳闸事故的重要环节。其它原因占到5次即总事故的45%这些原因牵扯面比较大也较为复杂。其中包括：现场人员的管理、技术管理、有关单位的管理、设计单位及制造单位的技术问题等。(2)从事故发生周期和时间也可较为明显的看到新投产的设备不论是从设备运行状况和人员责任都有一个转化过程。随着设备运行的逐渐稳定各个元件参数、定值以及各项技术资料、管理制度的不断修改完善事故率在逐年减少。再者事故跳闸时间大多集中在夏季因夏季西北气候干燥闷热由于晶体管保护元件易受气温、湿度、环境影响参数不稳定。每逢夏季加强对晶体管保护的管理、检查、维护也是一个不可忽视的问题。2.2技术分析同步发电机在运行过程中可能会全部或部份失去励磁其原因大致可分为以下几种：(1)励磁回路开路励磁绕组断线。如：灭磁开关、接触器误跳闸磁场变阻器接头接触不良励磁回路开路可控硅励磁装置中部份元件老化、开焊、损坏等。(2)励磁绕组长期发热绝缘损坏接地短路。(3)系统振荡功率发生严重不平衡系统吸收大量无功负荷静稳定遭破坏发电机组抢无功原动机系统失灵或反应迟缓引起发电机失去平衡振荡、失磁跳