某水电厂机组开机过程中溜负荷原因分析及处理

发表时间:2020/8/10   来源:《中国电业》2020年第8期   作者:杨旭东1 孔颖2
[导读] 某厂水电厂自2010年投产以来,多次发生开机过程中机组溜负荷的故障,严重威胁机组安全运行。文章对机组溜负荷情况及原因进行分析处理,针对溜负荷分析确定为机组PLC程序设置不合理,引起溜负荷现象。
        摘要:某厂水电厂自2010年投产以来,多次发生开机过程中机组溜负荷的故障,严重威胁机组安全运行。文章对机组溜负荷情况及原因进行分析处理,针对溜负荷分析确定为机组PLC程序设置不合理,引起溜负荷现象。同时针对性的检查处理,成功解决了铅厂水电厂溜负荷现象。
关键词:溜负荷,基荷,水轮发电机组,自动增减负荷,监控系统,PLC控制
1、电站简介
   某水电厂装机容量为2*57MW。自2010年7月投产,发电机型号为SF57-22/6000,水轮机型号为:HLA855a-LJ-285均为某电机厂有限公司制造。监控系统为某科技有限公司。
2、事故发生过程
自投产以来在开机过程中某水电站1号机组多次出现溜负荷情况。2号机与1号机软件程序配置相同,相同开机操作2号机没有出现类似1号机溜负荷的情况,溜负荷情况,危及设备安全稳定运行。
(1)2019年4月21日,某水电厂#1机开机并网正常运行,上位机监控系统无任何异常报警,运行值班人员在单步加负荷过程中,当负荷加至12.8MW时,监控系统报#1机机组减速动作,有功功率由12.8MW减至2MW。在此过程中运行值班人员无法增加有功功率。
(2)根据运行值班人员反应,自投产以来已经多次发生在开机加负荷过程中,当机组有功功率增加到12MW左右,机组负荷会自动减至2MW左后。机组负荷在2MW稳定后,再次加负荷后,未出现有功功率自动减负荷情况。在此期间,技术人员对调速器回路及自动化元件进行检查,均未发现异常。初步判断为监控系统存在问题,并将此情况告知监控系统厂家,厂家分析有可能机组PLC程序存在问题。

3、原因分析及处理
(1)检查分析1、2号机组调功程序
检查1、2号机组调功程序,发现1、2号机组开机并网后都会带2MW的基
荷,此功能通过PLC程序有功给定入口实现,对比1、2号机组程序的差别,发现1号机组有功给定调节死区为0.2MW,2号机组有功给定调节死区为1MW,其他程序无差别。
某水电厂单机57MW的装机,按照通常经验,1号机组有功给定调节死区0.2MW过小,极为不合理,2号机组有功给定调节死区为1MW较为合理,详细参数配置如下图1、图2、图3。

图1:1号机组有功调节参数功能块


图2:2号机组有功调节参数功能块


图3:开机带基荷

(2)原因分析
根据1、2号机组调功程序对比,确定1号机组溜负荷产生的原因为:由于1号机组调节死区0.2MW过小,在开机后程序自动赋值带2MW的基荷,只有负荷调节到2MW死区(20±0.2)MW范围之内,程序才判断基荷调节到位,给定命令复位,否则给定命令一直有效,并网后,操作员急于单步加负荷,极易越过程序设置基荷,当出现开机并网带基荷过程中负荷从1.8MW以下跳跃到2.2MW以上时,操作员手动单步增有功,负荷会一直增加,由于没有进入基荷死区,调速器PLC给定不会复归,信号一直存在会将负荷拉回2MW范围内,导致溜负荷情况发生。
    2号机组不会出现溜负荷是因为2号机组有功调节死区为1MW,开机并网带基荷,有功功率在1-3MW之间,极易进入死区,给定信号复归。所以不会出现溜负荷的情况。
图4:溜负荷负荷曲线


4、采取处理的办法
(1)修改1号机组有功调节死区到1MW,与2号机组保持一致。
(2)开机并网正常后,不要急于加减负荷,等机组基础负荷稳定在1.8MW-2.2MW时,等待死区复归,在开始增加机组负荷。

5、结语
某水电厂#1机组自2010年7月投产以来,已运行9年多时间,期间频繁出现机组溜负荷故障,经本厂技术人员及厂家一起分析、讨论、验证将某水电厂#1机组溜负荷原因确定为:机组下位机PLC程序存在漏洞所致。经过修改程序后未发生过溜负荷情况。笔者认为在设备安装,试验过程中一定要严格把关,才能避免机组在安全稳定运行。

参考文献:
《水电厂运行规程》、《水力发电机计算机监控系统设计规范》、《水电厂计算机监控系统基本技术条件》
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