于金

摘 要：勵(lì)磁調(diào)節(jié)器相當(dāng)于發(fā)電機(jī)組的大腦，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器能否正常工作直接關(guān)系著發(fā)電機(jī)組的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。文章針對(duì)四平電廠1-3號(hào)機(jī)MLZ-1CW型勵(lì)磁調(diào)節(jié)器現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行發(fā)生的異常、缺陷：功角限制單元限制曲線異常；電子電源模塊故障；滅磁開關(guān)分閘慢；通道控制單元故障；一、二號(hào)機(jī)無功波動(dòng)分配不均；勵(lì)磁電流測(cè)量范圍的整定；滅磁、信號(hào)等回路的缺陷，對(duì)缺陷、故障的現(xiàn)象和原因進(jìn)行分析，并給出了不停機(jī)更換通道控制單元等實(shí)用性解決辦法和實(shí)施措施，可供同類用戶參考、借鑒。

關(guān)鍵詞：調(diào)節(jié)器；異常；缺陷；處理方法

中圖分類號(hào)：TM761+.11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）12-0107-02

1 功角限制單元的異常動(dòng)作與調(diào)整

1.1 3號(hào)機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器功角限制單元運(yùn)行中暴露的問題

四平廠3號(hào)發(fā)電機(jī)為10萬機(jī)，并入220 kV系統(tǒng)。2004年9月份，220 kV系統(tǒng)電壓由以前的240 kV以上降至230 kV以下。我廠功角限制單元限制特性正比Ue2，系統(tǒng)電壓的降低使3號(hào)機(jī)的功角限制單元限制范圍縮小，功角限制單元更容易動(dòng)作。

當(dāng)系統(tǒng)在機(jī)組有功10萬，無功超過4萬時(shí)，功角限制單元會(huì)動(dòng)作，無法減磁（此時(shí)定子電流接近額定值），超出10萬現(xiàn)象會(huì)更明顯，而原定值為P=10萬，Q=0萬。

1.2 對(duì)問題的思考

根據(jù)對(duì)3號(hào)機(jī)調(diào)節(jié)器功角限制單元實(shí)際動(dòng)作值的分析，推測(cè)其動(dòng)作特性為圓特性，而不是通常采用的直線限制特性。該特性曲線在廠家說明書中沒有闡述。

推測(cè)四平廠3號(hào)機(jī)實(shí)際曲線可能偏離理想曲線。由于以前系統(tǒng)電壓高，無功沒有超出過4萬，該現(xiàn)象不能被發(fā)現(xiàn)；低勵(lì)限制單元在機(jī)端電壓低時(shí)動(dòng)作容易；如果是整定值跑，不可能有功10萬點(diǎn)突然由0增到4萬。由于沒弄清具體原因，同時(shí)系統(tǒng)及機(jī)端電壓低，不允許降低無功進(jìn)行低勵(lì)限制實(shí)驗(yàn)，故沒有冒然更改定值。

1.3 模擬試驗(yàn)

10月末利用機(jī)組停機(jī)，外加電流、電壓模擬量反復(fù)模擬實(shí)際運(yùn)行工況，并對(duì)照原2號(hào)機(jī)調(diào)節(jié)器功角限制單元進(jìn)行限制曲線測(cè)試。通過模擬試驗(yàn)驗(yàn)證了推測(cè)是正確的。

下面是幾組試驗(yàn)數(shù)據(jù)：

（注：U=105 V PT 10 000/100 CT 8 000/5

P=√3UICOSФ Q=√3UISINФ）

①3號(hào)機(jī)調(diào)節(jié)器0810單元輸出UA最大。

3號(hào)機(jī)調(diào)節(jié)器0810單元輸出UA最大情況見表1。

②3號(hào)機(jī)調(diào)節(jié)器0810單元輸出UA最小。

3號(hào)機(jī)調(diào)節(jié)器0810單元輸出UA最小情況見表2。

從上面幾組數(shù)據(jù)可以看出：在調(diào)節(jié)器最小給定值時(shí)限制曲線為偏移圓；增大調(diào)節(jié)器給定值，限制圓變大。

又錄取2號(hào)機(jī)調(diào)節(jié)器0841功角限制單元板替代、0810單元輸出UA最大時(shí)限制曲線，得到-90 ？觷～20 ？觷下的限制曲線。Ф=20 ？觷時(shí)，I>6 A。對(duì)照同工況下3號(hào)機(jī)調(diào)節(jié)器0841功角限制單元板限制曲線，3號(hào)機(jī)調(diào)節(jié)器0841功角限制單元板限制圓小于2號(hào)機(jī)調(diào)節(jié)器0841功角限制單元板限制圓。

相同工況下改變整定電阻UXI、UXE測(cè)試限制曲線，阻抗圓圓心、半徑改變。

1.4 解決問題

基于上述模擬試驗(yàn)結(jié)果，提出降低有功10萬點(diǎn)無功動(dòng)作值，并改變限制曲線曲率方案，避免有功10萬點(diǎn)與無功有兩個(gè)交點(diǎn)。

3號(hào)機(jī)調(diào)節(jié)器功角限制單元原定值為省電科院在2000年機(jī)組投產(chǎn)時(shí)下發(fā)，當(dāng)時(shí)整定值不過多考慮進(jìn)相，現(xiàn)在看來，整定值偏高。故重新整定該定值，編寫試驗(yàn)方案，利用3號(hào)機(jī)起機(jī)并網(wǎng)時(shí)間重新調(diào)整。調(diào)整后限制特性滿足機(jī)組運(yùn)行特性要求。試驗(yàn)方案如下。

1.4.1 實(shí)驗(yàn)條件

①經(jīng)調(diào)度允許做3號(hào)機(jī)組進(jìn)相實(shí)驗(yàn)。

②3號(hào)機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行，可調(diào)節(jié)有功無功負(fù)荷。

③視220 kV及63 kV系統(tǒng)電壓實(shí)際情況，盡量保持系統(tǒng)電壓在220 kV及63 kV以上，機(jī)端電壓在9.8 kV以上，進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)，以模擬進(jìn)相運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)及機(jī)端電壓情況，保證實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性。

④6.3 kV廠用系統(tǒng)電壓保持在5.8 kV以上，必要時(shí)用備用電源，以維持廠用系統(tǒng)正常運(yùn)行。

1.4.2 實(shí)驗(yàn)接線及安全措施

①當(dāng)220 kV及66 kV母線，機(jī)端電壓，廠用系統(tǒng)電壓偏低時(shí)，在各自的PT二次接電壓表，以便準(zhǔn)確監(jiān)視上述電壓值。

②斷開發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)壓板及滅磁聯(lián)跳壓板。

1.4.3 實(shí)驗(yàn)步驟

①調(diào)節(jié)器運(yùn)行在自動(dòng)通道，將低勵(lì)限制單元0841板輸出斷開。

②機(jī)組有功負(fù)荷調(diào)節(jié)至0.5萬，對(duì)發(fā)電機(jī)減磁至無功進(jìn)相 3.5萬，調(diào)整低勵(lì)限制單元，至限制器不動(dòng)作。后增磁至限制器動(dòng)作信號(hào)消失。再減磁至限制器動(dòng)作，檢驗(yàn)該有功點(diǎn)時(shí)允許無功進(jìn)相深度。

③機(jī)組有功負(fù)荷調(diào)節(jié)至10萬，發(fā)電機(jī)減磁至無功進(jìn)相2萬調(diào)整檢驗(yàn)低勵(lì)限制單元?jiǎng)幼?，同時(shí)觀察失磁保護(hù)動(dòng)作情況。

2 其它故障、缺陷及改造

2.1 2號(hào)調(diào)節(jié)器勵(lì)磁電流測(cè)量范圍整定

調(diào)節(jié)器勵(lì)磁電流測(cè)量直接關(guān)系到過、強(qiáng)勵(lì)限制范圍，AER下電流輸出正確性。2003年2號(hào)調(diào)節(jié)器勵(lì)磁電流測(cè)量回路小修時(shí)發(fā)生變化：在標(biāo)幺電位3 V時(shí)，勵(lì)磁電流應(yīng)為14 A時(shí)，實(shí)際測(cè)量值為12 A。2004年繼續(xù)下降為10 A。因我廠實(shí)際機(jī)組額定勵(lì)磁電流發(fā)電機(jī)廠家未提供數(shù)據(jù)，我們根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況推測(cè)應(yīng)該為12 A左右。而圖紙及說明書上對(duì)該電流測(cè)量回路說明不是很具體。對(duì)照原理圖，查找該回路輸入輸出接線，確定該部分兩個(gè)可調(diào)電位器，從細(xì)微調(diào)整開始，確定了該電流范圍調(diào)整的電位器，將該測(cè)量值調(diào)整至12 A。

2.2 調(diào)節(jié)器所用繼電器應(yīng)嚴(yán)格定期檢查、更換

運(yùn)行中發(fā)生過增減磁失靈，檢查發(fā)現(xiàn)為控制繼電器K21結(jié)點(diǎn)燒損；發(fā)生過滅磁開關(guān)不能分閘現(xiàn)象，經(jīng)查為控制繼電器K012結(jié)點(diǎn)接觸電阻過大。每年的調(diào)節(jié)器大修、小修均發(fā)現(xiàn)有一些繼電器結(jié)點(diǎn)燒損及銹蝕，統(tǒng)計(jì)顯示多為長(zhǎng)期帶電或動(dòng)作頻繁的繼電器。因調(diào)節(jié)器為實(shí)時(shí)運(yùn)行設(shè)備，后來我們提高了調(diào)節(jié)器大修、小修繼電器更換標(biāo)準(zhǔn)，以確保在下一檢修周期到來前不會(huì)因繼電器原因影響調(diào)節(jié)器運(yùn)行。近幾年來，未發(fā)生由繼電器引起的調(diào)節(jié)器故障。

2.3 對(duì)調(diào)節(jié)器有缺陷回路的完善

2.3.1 3號(hào)機(jī)調(diào)節(jié)器“限制器動(dòng)作信號(hào)”的引出

3號(hào)機(jī)調(diào)節(jié)器廠家設(shè)計(jì)無單獨(dú)“限制器動(dòng)作信號(hào)”，與其它信號(hào)共用一個(gè)光字牌。當(dāng)限制器動(dòng)作后運(yùn)行人員不能快速、準(zhǔn)確判斷異常情況，影響機(jī)組安全運(yùn)行。通過查找設(shè)備圖紙，確定了該信號(hào)的開出點(diǎn)，在回路中加裝繼電器KT將“限制器動(dòng)作信號(hào)”引出。

2.3.2 滅磁音響回路的改造

由于設(shè)計(jì)原因，調(diào)節(jié)器滅磁音響回路在滅磁開關(guān)動(dòng)作后及調(diào)節(jié)器停運(yùn)后，滅磁音響回路長(zhǎng)期勵(lì)磁，回路中電阻嚴(yán)重過熱。改造后，解決了這一問題。

2.3.3 滅磁電阻回路的功能完善

在1號(hào)機(jī)調(diào)節(jié)器大修檢查中發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)中滅磁開關(guān)分閘后應(yīng)投入滅磁回路的滅磁電阻并未接入。我們及時(shí)更改接線，避免了無滅磁回路可能造成的勵(lì)磁繞組過電壓、發(fā)電機(jī)電壓下降過慢等異常。

3 MLZ-1CW型勵(lì)磁調(diào)節(jié)器故障及處理的總結(jié)

勵(lì)磁調(diào)節(jié)器隨時(shí)調(diào)整發(fā)電機(jī)的電壓，調(diào)整無功負(fù)荷，在系統(tǒng)故障時(shí)穩(wěn)定系統(tǒng)電壓，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，是重要的發(fā)電運(yùn)行設(shè)備。設(shè)備運(yùn)行后，總會(huì)暴露一些設(shè)計(jì)方面的缺陷，要及時(shí)改造。一旦勵(lì)磁調(diào)節(jié)器發(fā)生故障，就會(huì)影響發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行，甚至導(dǎo)致停機(jī)。因此必須熟練掌握設(shè)備的原理和運(yùn)行情況，積累設(shè)備檢修經(jīng)驗(yàn)、設(shè)備故障處理經(jīng)驗(yàn)，做好事故預(yù)想，出現(xiàn)故障時(shí)才能迅速排查，這樣才能讓勵(lì)磁調(diào)節(jié)器運(yùn)行保持在最佳狀態(tài)，保證發(fā)電機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，提高電網(wǎng)穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 蔡濱，張鵬飛，張恒旭.基于穩(wěn)定性和電壓精度協(xié)調(diào)控制的新型模糊勵(lì)磁調(diào)節(jié)器[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2006，（11）.