游施纬
国能铜陵发电有限公司 安微省 244000
摘要：当前，600MW汽轮发电机组在我国电力工业发展中发挥着重要作用，并成为必不可少的设备之一，电力企业在发展阶段详细探究600MW汽轮发电机组内部结构、技术手段、应用流程等，能保证600MW汽轮发电机组在使用中的规范性、有序性，降低其故障发生率。同时，也在机组运行阶段详细探究励磁系统故障跳闸原因，提出相应的解决措施，增强600MW汽轮发电机组运行安全性与可靠性。
关键词：600MW；汽轮发电机组；励磁系统；跳闸故障
引言：从电力企业自身发展角度分析，所担任的工作职责与任务较重，自身综合实力的提升，影响着各领域的供电质量，需随着时代发展不断创新，详细探究各领域的用电需求，引进新技术、新设备，有完善的管理制度与机制，各项工作均可规范实施。尤其是对600MW汽轮发电机组励磁系统故障跳闸问题的处理，是依据问题探究具体原因，保证机组故障问题根本性处理，从而保证各领域供电工作质量与效率。
1、600MW汽轮发电机组励磁系统故障跳闸事件
某电力企业600MW汽轮发电机组在2015年5月26日出现故障问题，工作人员对#5机有功功率、无功功率检测，得到的数据是234MW、26Mvar，而机端电压是19．87kV、励磁电压是180V、励磁电流是1664A；#4机有功功率无功功率检测，得到的数据是119MW、9．7Mvar，而机端电压是13．81kV、励磁电压是135V、励磁电流是1090A，以A通道运行方式为主[1]。
而#1机励磁系统运行阶段，系统检测到机端电压出现故障（F28)在13时37分时，并从A切换B通道运行方式中，TCS显示机端电压UAB、UCA异常，有功功率上升。工作人员在此情况下对PT进行二次检测，得到的电压值为UAB=37.7V，UBC=99.9V，UCA=76.6V，依据检测数据判断01-19A相PT与回路出现异常。
14时4分，TCS显示机端电压UAB、UCA、有功功率均恢复正常。但燃机闭环调节影响有功功率值，会因UAB、UCA异常阶段有功功率上升，影响机组运行稳定性，再次出现上述故障的情况依然存在，无法保证机组运行安全性与稳定性，电力企业及工作人员结合实际情况对600MW汽轮发电机组励磁系统故障跳闸问题展开探究，查找引发问题的主要原因，有目的性地制定措施与合理化解决。
2、600MW汽轮发电机组励磁系统故障跳闸原因查找
2.1跳闸原因
第一，对600MW汽轮发电机组励磁系统故障跳闸后通道A报警记录数据分析，21：26：36发生顶值电流监控定制（F35）、励磁系统故障（F1）；21:26:37发生发电机保护跳闸（F2）故障；21:26:51发生控制模块综合报警（F22）、熔丝故障/电源欠压/整流电压低（F30）、备用通道故障（F53）。在A通道中所引发的故障问题，主要原因是励磁系统切除，灭磁开关跳开，由A通道转换到B通道中，发电机A套保护退出。
第二，监视励磁电流。在调试阶段，励磁系统停运未对系统控制保护产生影响，但却因异常现象而导致励磁系统停运。结合西门子励磁软件、硬件安全措施分析，在硬件设计中增加了急停按钮，可在人员监管过程中发现异常情况，可对系统进行退出处理[2]。而在软件设计中增加了监视功能，分析投励后励磁电流变化情况，能依据机端电压反馈情况掌握励磁系统运行故障
第三，调取探究。主要信息依据是#1机故障记录的数据，在不同时间段的运行过程再出现了问题。
发电机B屏系统故障保护动作发生在1．400ms、停机出口保护动作发生在30．200ms、燃气跳闸保护动作发生在55．800ms、灭磁开关分位发生在77．200ms、出口开关分位发生在82．800ms。引发系统故障问题的主要原因是电气跳机。
第四，依据600MW汽轮发电机组励磁系统故障跳闸后通道B报警记录数据分析，21：27：32发生发电机保护跳闸（F2）故障、励磁系统综合报警（W10）、励磁系统故障（F1）；21：27：52发生控制模块综合报警（F22）；21：27：46发生熔丝故障/电源欠压/整流电压低（F30）问题。在故障发生阶段，B通道动作转换，使发电机出口开关切除，引发灭磁故障。
2.2跳闸因素排查
以01—19A相PT检查安全措施为基础，#1机A套保护退出、更换B自动方式、电能计量系统、GCB闭锁功能发出信号。经确认故障状态分析，了解到有2块功率变送器参与燃机闭环控制，并不具备在线修改功能，增加01—19A相PT检查安全措施实施难度。而剩余的1块功率变送器是以变更接线方式为主，并参与燃机闭环调节。断开13min后，再次实施01—19A相PT检查安全措施，约30s后#5机二次跳闸，同时联跳#4机。
3、600MW汽轮发电机组励磁系统故障跳闸处理对策
第一，修改励磁系统程序。主要是分析#1机各阶段的故障状态，并把所检测与获取到的信息数据详细计算，能掌握600MW汽轮发电机组#1机励磁系统故障跳闸原因是软开关实际状态[3]。对此，建议断开机端电压，使其能与切换励磁电流监视值产生关联，设计软开关为切断状态。
第二，重视PT电压显示异常处理。在处理阶段是以PT本体、一次回路、二次回路检查内容为主，结合检测结果能掌控本体实际状态，要控制保险阻值无异常、接线无伤痕。再次基础上，处理PT二次插头松动问题，保证汽轮发电机组回路电压平衡性。并用胶带缠绕，对其进行紧固处理，起到限位作用，恢复导线通路正常状态。
第三，模拟汽轮发电机组故障状态。主要设备是继电保护测试仪，对机端电压、励磁电流输入，模拟额定值条件下的汽轮发电机组运行状态，并切断三相机端电压，掌握此条件下的励磁电监控动作无法复位。调整额定机端电压，励磁电监控动作可复位，此故障未再发生[4]。
第四，修改验证逻辑。是以汽轮发电机组故障状态模拟为前提，并在模拟的过程中掌握600MW汽轮发电机组励磁系统故障跳闸的具体原因，以验证修改后的正确结果为前提，控制汽轮发电机组励磁系统机端电压额定值。设计其额定值为“零”，实际励磁电流与额定值相近，未发生励磁电流监控动作。再设计顶值电流监控动作，汽轮发电机组励磁系统保护开关未退出，是引发600MW汽轮发电机组励磁系统故障跳闸的主要原因，并在此方面进行额定值设计与模拟汽轮发电机组故障状态，及时修改验证逻辑，从而解决故障问题。
结语：
本文选择某电力企业中所应用的600MW汽轮发电机组为分析案例，在发电机组运行阶段，工作人员加大监管力度，依据发电机组励磁系统是西门子SPPA—E300OSES530自并励励磁系统，主要组成部分包括辅助控制柜、灭磁开关柜、励磁调节控制柜、灭磁及转子过电压保护柜、功率整流柜等，利用Step7软件控制CFC逻辑功能图语言，主要硬件是SIMOREGCM+SIMATICS7—300。在运行过程中依据发电机组运行实况掌握故障问题，依据故障原因采取措施解决，从而保证系统运行稳定性。
参考文献：
[1]吴安顺.浅谈600MW机组励磁变故障分析和对策[J].科技创新与应用,2016,32（09）:41-42.
[2]张贵强.600MW汽轮发电机组励磁机振动故障的诊断及处理 [J].《汽轮机技术》,2016，68（33）:291-293.
[3]肖爱国,段宏全,杜萍,陈亦凡,卞永胜.一次发电机励磁系统故障跳闸故障分析[J].电工技术,2017，6（01）：12-14.
[4]高方文.发电机组励磁系统故障分析与处理[J].电世界,2018，3（11）：17-19.