薛自光
云南能投威信能源有限公司 云南省昭通市 657903
事件简述：20XX年XX月18日19:46XX电厂600MW #1机组负荷显示值由445MW突降至299.2MW，机组CCS切至BF、一次调频退出，AVR由通道一自动切换为通道二，DCS上发电机出口电压Uab变为0，Ubc、Uca电压未变，频率变为46.6HZ，保护装置发现#1发变组第Ⅰ套保护装置报“TV” （电压互感器的简称，下同）断线，Uab=57V，Ubc=100V，Uca=57V，现场测量发电机出口TV1 A相二次无电压，经过检查确认发电机出口TV1 A相一次保险熔断。运行人员退出#1发变组第Ⅰ套保护装置中以下保护：复压过流、定子过负荷、负序过负荷、三次谐波定子接地、励磁绕组过负荷、发电机失磁、发电机过电压、发电机过激磁、程跳逆功率、频率异常、发电机失步、高厂变复压过流、脱硫变复压过流、主变后备一、主变后备二；同时对锅炉投油稳燃，机组降负荷降至245MW（机组实际负荷降至367MW）。更换TV1 A相一次保险后，“TV”断线告警消失，机组恢复正常运行。本次事件造成#1机组自动控制退出，机组降出力运行，也反映出运行人员对PT断线处理的经验不足，机组功率计算中电压量供给单一等问题。
关键词：发电机；PT；断线；保护；功率变送器；计量；
一 引言
TV在电力系统中承担着举足轻重的作用，特别是在发电机组的自动控制、保护与测量等方面。PT断线后不仅会造成部分保护判断不准，测量计量失真，还会给功率自动控制、电压自动控制等造成严重影响，如果运行人员判断失误或处置不当会造成功率波动和严重的事故事件。所以对运行人员的PT断线异常处置培训及逻辑优化势在必行。
二 发电机出口TV1的用途及一次保险熔断的影响
1.该厂TV1的用途：a发变组第Ⅰ套保护的电压量的输入。b发电机电能计量。c发电机参数测量，包括发电机机端电压、发电机频率、发电机有功（至DCS）、发电机有功（至DEH）、发电机无功（至DCS）、发电机功率因数（至DCS）、励磁变有功（至DCS）、励磁变无功（至DCS）、#1机组脱硫测控柜、发电机机端零序电压（至DCS）。d高厂变、脱硫变电压、功率测量。e自动励磁装置AVR1通道一的机端电压输入。
2.该厂发电机TV1 A相一次保险熔断的影响：a发变组第Ⅰ套保护报“TV断线”告警，涉及电压、频率、方向、阻抗的保护将会被闭锁；b机组将退出CCS和协调内的一次调频。c AVR通道一将会报警并自动切换至通道二；d发电机功率显示值将会降低，降低到实际值的2/3，实际功率不会变；e发电机出口电能表计量将会降低，降低为实际值的2/3；f发电机频率由49.96Hz变为46.6Hz，原因为频率测点选取的是A相电压的频率，A相无压后频率测量失真；d发电机无功显示增加，功率因数显示变小；e励磁变、脱硫变、高厂变有功显示减小。
三 功率显示值变化原因分析
该厂DCS系统上#1发电机有功功率由功率变送器通过4-20mA的模拟量转换而来，功率变送器上的电压来自#1发电机出口TV1的第二个线圈。发电机功率计算公式为：P=UabIacos（30°+Φ）+ UcbIccos（30°-Φ）=√3UIcosΦ,当A相断线以后，发电机功率计算改变为：P =UabIacos（60°+Φ）+ UcbIccos（30°-Φ）=2（√3/3）UIcosΦ； A相高压保险熔断以后，DCS监控画面功率由445 MW降到299MW，属于正常现象。当断开TV1A相二次小空开时机组负荷由机组负荷显示值由246MW陡降至166MW，负荷显示下降原因初步判断为功角或中性点变位。一次保险更换完毕后机组负荷又突升至实际值381MW。
四 保护调整原因及可靠性分析
#1发变组第Ⅰ套保护装置报“TV”断线时，保护装置会自动闭锁所有与电压、频率、功率、方向元件、阻抗元件有关的保护。因更换TV一次保险时需断开第Ⅰ套保护装置电压小空开和TV1 A相二次电压小空开，为防止小空开断开后导致TV断线判别与闭锁逻辑改变引起保护误动，需退出#1发变组第Ⅰ套保护中发电机复压过流、定子过负荷、负序过负荷、三次谐波定子接地、励磁绕组过负荷、发电机失磁、发电机过电压、发电机过激磁、程跳逆功率、频率异常、发电机失步、高厂变复压过流、脱硫变复压过流、主变后备保护。因#1发变组第Ⅱ套保护采用TV2的二次电压，第Ⅱ套保护不受TV1断线的影响，机组可继续运行。
五 实际负荷变动原因分析
1.机组由CCS切至BF（BF方式即锅炉主控在自动，汽机主控在手动）原因分析：机组主控切手动条件：主汽压力设定与反馈偏差大于±1.5Mpa，TF方式与未发生RB；机端负荷反馈值坏点与CCS方式；主汽压力测点质量坏与TF方式；负荷、有功功率偏差大±60MW与在CCS方式；机端负荷反馈值为坏点； CCS下的阀位指令与阀位参考反馈值偏差大±10%；在DEH中的CCS方式未投入；阀位参考点质量坏。根据负荷偏差条件，机组由CCS切BF属正常。
2.机组实际负荷下降原因分析：由于机组负荷显示值由445MW变为了299MW，机组滑压目标值由20.1MPa降到13.82MPa，值班员发现滑压目标值下降后，错误地将定压目标值由20.79Mp慢慢调整至16.11Mpa，并进行减燃料，是后期实际有功功率下降至365MW的主要原因。
六 DCS系统上发电机出口线电压Uab变为０原因分析
DCS系统上#1发电机机端A、B、C三相电压由发电机出口TV1的第二个线圈二次电压经变送器通过4-20mA的模拟量转换得来，当A相高压熔断器熔断以后，AB线电压降为0，CA线电压保持不变。
七 一次保险熔断原因
保险熔断前#1发电机机端电压、励磁变高压侧电流、发电机励磁电流、中性点电流、发电机负序电流、发电机机端零序电压均无明显波动，可以排除由于过压或过流导致高压熔芯熔断。外观检查发现保险的熔芯表现为发黑变脆，熔芯周围的石英砂未见明显电弧烧蚀痕迹，且熔芯在打开后基本保持完整，因此可以判断并不是大电流导致熔化，而是由于长期小电流热积累作用导致熔芯出现慢熔现象。该厂#1机组自2012年投产以来首次出现发电机出口TV一次保险熔断情况，排除保险质量问题。
八 该厂TV２的作用及保险熔断时与TV１熔断时的区别。
该厂TV2用途：发变组第Ⅱ套、励磁AVR2、故障录波。与TV1熔断时的区别：（1）测量、计量回路不会受到影响，机组功率不变；（2）故障录波可以录到波形，TV1时不会录到波形。
九 机组实际负荷下降原因分析
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DCS机组主控指令
机组负荷显示值由445MW变为了299MW后，值班员进行了投油稳燃操作，在看到机组主控中滑压目标值由20.1MPa降到13.82MPa（见上图），错误地将定压目标值由20.79Mp慢慢调整至16.11Mpa，并进行减燃料、减风、减水操作，是后期实际有功功率下降至365MW的主要原因。
十 整改措施
1.对全厂机组的发电机出口所有TV一次保险进行检查，对有异常的保险进行更换。每次机组开机前对保险阻值进行测量。2.将DCS系统上的线电压改为相电压。3、加强运行人员技能培训，特别是TV断线时对机组负荷控制及应急判断处置能力的培训，当发生TV断线引起DCS系统机组负荷变化，自动控制系统失调时应保持当前负荷不变，保持机组当前总煤量、总风量、给水量不变，维持机组不超负荷运行，控制好机组当前稳定。4、对参与机组DCS主控指令功率计算的电压量采用TV1、TV2两个回路冗余供给，并通过电压自动切换装置来实现不间断切换。确保TV断线时机组主控计算、控制、监视、计量正常，特别是继电保护与机组控制系统电压量建议采用独立电压切换装置供给。
十一 总结
通过以上整改和技改，并经过测试，该电厂功率控制不再因TV断线造成机组负荷失真，自动控制能稳定跟进；运行人员对机组负荷的控制更娴熟稳定，事故处置更及时和有方向性；TV断线事件对电力系统的影响也更小。
参考文献：
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[3] 陈涛. 600MW火电机组发电机PT断线故障分析与解决方案[A].科技创新与应用, 2019；2095-2945（2019）31-0124-02。