摘要:发电机出口PT在发变组系统中具有非常重要的作用,发变组保护、计量、测量、励磁系统均需从此取电压量,如出现PT断线将会影响以上设备的安全运行,发生此类故障时如处理不当可能会衍生出其他更严重的故障。本文通过几次发电机出口PT断线事故阐述了事故发生经过、故障判断情况以及事故处理过程,为更加安全、科学的处理故障提供借鉴。
关键词:发电机出口PT;熔断;事故处理
1 发电机出口PT接带负载情况
根据设计规范,对于300MW机组发电机出口PT一般为三相,每相设置三组PT,分别为A相1 PT、2 PT、3PT,B相1 PT、2 PT、3PT,C相1 PT、2 PT、3PT,无论是发变组保护装置、励磁系统采样信号、热工采样信号均按照规范从不同的PT取电压信号。
1.1 发变组保护接带情况
发变组保护按照冗余配置双套A、B套电量保护以及C套非电量保护,其中C套非电量保护不涉及。其中发变组A套保护取1PT、3PT电压量,发变组B套保护取2PT、3PT电压量。1PI、2PT电压供涉及电压量的保护使用,包括“发电机逆功率保护”、“发电机失步保护”、“发电机失磁保护t2”、“发电机失磁保护t3”、“发电机失磁保护t4”、“发电机定子接地保护”、“过激磁保护”、“程序逆过率”、“低频保护”、“过电压保护”、“发电机复压过流保护”等,3PT供匝间保护专用。
1.2 励磁系统使用情况
励磁系统AVR系统的励磁调节、各类限制器动作调节、转子接地以及出口电压跟踪等各类调节、保护均需以发电机出口PT电压量作为依据。其中AVR系统M1通道取1PT作为调节信号,AVR系统M2通道取2PT作为调节信号。
1.3 热工及其他系统使用情况
热工的发电机功率信号取自发电机功率变送器,发电机功率变送器发电机出口PT电压量,热工发电机功率采取三取中逻辑,发电机功率变送器分别使用1PT、2PT、3PT的电压量。
电压自动调节系统AVC也使用发电机出口PT电压作为其调节及保护限制。
2 发电机出口PT断线影响
2.1 对发变组保护影响情况
当发电机出口PT断线时,对应保护装置采集电压降低,保护装置PT断线报警将发出,闭锁其他保护动作,理论上不会衍生其他故障。
2.2 对励磁系统的影响
单一PT断线时不会影响励磁AVR的运行,如同时出现两PT同时断线可能会发现通道且甚至AVR切手动情况,AVR切手动后励磁相关限制器将失效,如此时遇有有功大幅度变化时可能会出现失磁情况。
2.3对热工及其他系统使用情况
因发生发电机出口PT断线时,如保险熔断,因熔断后熔丝产生距离会有反应电压,且感应电压较高,变送器采集电压不会降为零,指挥小幅度降低,使得变送器功率会小于发电机实际功率,热工采集功率也会相应比实发功率小,此时可能出现机电负荷不平衡,汽轮机会发开调门指令,但因采集功率一直小于实发功率,此情况会不断恶化。
自动电压调节系统采集的发电机出口电压也会偏低,致使实际电压低于目标值,AVC系统会不断发加无功指令,直到达到AVC无功闭锁高限。
3 故障发生情况
发电机出口不同的PT断线会有不同的现象,一般最明显的现象就是发变组保护屏会发出PT断线报警,有时保险熔断后达不到PT断线闭锁值,该报警不会触发,此时较为隐蔽,只能从电压参数或者一些不正常的现场分析得出,如AVR、AVC跳闸不正常经常达到闭锁值或只向某一方向调整。
4 故障判断及处置风险
发生发电机出口PT断线故障时,一般先检查二次空开情况,同时根据保护屏电压参数对比检查电压变化情况,如电压只是降低未消失则多数为一次保险熔断造成。由专业人员使用万用表测量就地端子电压,并根据二次端子箱接线图确认故障PT,采取措施后更换一次保险,重新投入运行。
因发电机出口PT接带负荷较复杂,且均为核心设备,技术复杂程度较高,逻辑复杂,处理不当会衍生出更为严重的故障,如失磁、保护误动、过电压、厂用母线失压设备跳闸等设备故障,在更换一次保险时,操作人员需直接面对高压设备,带电操作PT刀闸,恐惧心里影响易出现操作不当造成拉弧。曾经也出现过PT断线在更换保险时因逻辑封锁不全造成机组跳闸情况。
5 故障处置
在发生发电机出口PT断线类故障时,首先确认故障为二次回路故障还是一次设备故障,确认方法可在PT就地端子箱处确认,如端子进口处电压降低,则判断为一次设备故障或二次抽头故障需将故障PT退出后方可处理。如需操作PT刀闸必须先确认PT本身无故障,可通过就地观察及参数对照进行判断,如判断为PT本体无故障,将PT抽出测量保险电阻,更换保险。
操作前应先做好防止保护及逻辑误动的措施,需将断线对应保护屏的涉及电压量的保护压板退出,封锁断线变送器对应热工功率点,励磁系统根据电压情况确认是否采取措施,同时将协调解手动保持当前有功负荷,密切监视发电机出口电压,同时以厂用母线电压作为调节参考依据,如需手动干预无功时,及时进行手动调整励磁。在操作时操作人员穿好绝缘靴,戴绝缘手套,戴好护目镜,果断迅速操作PT刀闸,随后将保险更换,测试回路正常将PT恢复运行,同时将所做措施恢复。
6 防范措施
保险熔断可能原因是PT本身故障造成过电流熔丝熔断,PT谐振造成保险熔丝熔断,保险运行时间过长老化造成保险熔丝熔断,保险质量不过关造成熔丝熔断,保险型号用错造成熔丝频繁熔断等。因机组运行期间处理此类事故的风险较大,故此类故障应在机组停机期间预防性检修为主,按照周期对PT进行预防性试验,每次停机后使用高精度万用表测量保险阻值,发现与历史值有变化时应及时进行更换,使用年限也应控制,及时根据机组运行时间对保险成批次更换,运行人员在操作PT刀闸时按规程操作,在机组励磁上电后及时在现场检查PT侧电压,有问题在并网前灭磁更换。
7 结束语
上面针对发电机出口PT一次保险熔断故障可能产生的影响及如何判断、处理方法及处理要点进行了简单的阐述,屡了判断故障的思路及处理的方法,在日后的运行当中如出现类似故障可参照此文进行相关处理,但遇有此类故障时不可盲目操作,需全面梳理相关逻辑保护,做好防止保护误动及热工逻辑误动的措施,同时在做好人员防护,防止对人身造成伤害。
参考文献
【1】陈火芳,发电机出口PT一次保险熔断原因及判断处理,山东工业技术,2019年05期
【2】朱有军;王虹瑾,发电机“TV断线”报警原因分析及检查处理[A],《电站信息》2009年第1期
【3】肖华宾,600MW发电机出口PT故障技术分析及解决方案[J],神华科技,2009年04期