发电机定子冷却水系统运行异常分析

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1、发电机定子冷却水系统运行异常分析-机电论文发电机定子冷却水系统运行异常分析刘建文闫凯何旭东（华能玉环电厂，浙江台州317604）摘要：就某厂发电机定子冷却水泵运行中发生跳闸后，备用泵未联启的原因进行分析，并提出改进措施。分析认为开关缺相运行引起热偶动作使定冷泵停运，由于开关接触器存在卡涩，“停运信号”辅接点动作不到位，同时在定冷水流量骤变时流量显示失真导致备用泵不联启，仅供同行参考和借鉴，以减少类似异常情况的发生。关键词：接触器；缺相；辅接点；流量失真1某厂发电机组及定子冷却水系统概况某厂汽轮发电机组发电机为上汽生产的THDF125/67型三相同步汽轮发电机，额定容量1056MVA，额定电流2

2、3778A，发电机定子绕组采用水内冷。定子冷却水系统配有两台100%额定出力的离心泵，位于汽机房0m层，正常运行时，一运一备，定子冷却水泵电机额定电流为102A，电机开关采用ABB公司生产的S3H160RⅠ抽屉开关，其中接触器型号为ABBA145/30，定子冷却水流量测量装置采用Endress+Hauser公司生产的Prowirl73涡街流量计，位于17m层发电机顶部。2事件经过2015年2月11日，该厂#3机组负荷700MW，运行正常；15：00定冷水泵定期切换至3B运行；15：30“发电机定冷水系统异常”报警发出，定冷水泵3B运行信号丢失（但没有停运信号），泵电流显示为0；15：35，泵

3、停运信号发出，出口压力下降至196kPa，处于正常备用状态的定冷水泵3A未联启，运行人员立即手动启动3A定冷水泵，定冷水系统恢复正常运行。3现场检查情况及原因分析3.1现场检查情况追忆历史数据（图1）发现定冷泵3B电流由83A降至0，5min后定冷水泵3B运行信号才丢失，同时泵出口压力由980kPa下降至196kPa；DCS侧流量低开关量信号第一点触发后一直保持，第二点一直未发出，第三点发出1s后复归；DEH侧定冷水流量第一点由130t/h降至1.7t/h，第二点由130t/h降至102.2t/h后升至178t/h，第三点由130t/h升至175t/h（“定冷水流量低”三取二延时30s汽机跳闸

4、）；发电机定子线圈温度由55℃上升至57℃，事后检查电机开关接触器B相触点有烧毛现象。由以上现象和数据的变化，可以看出电流降至0时泵仍在运行，泵出口压力下降，运行信号丢失说明开关可能跳闸，而且还可以推测，DEH侧流量信号第二点和第三点显示失真。3.2定冷水泵投备用联启逻辑条件（与）（1）定子冷却水箱无“水位低”信号；（2）运行泵跳闸（停运信号发出）或流量低开关量三取二触发。3.3原因分析3.3.1定冷泵3B停运的原因电机开关接触器B相触点烧毛，接触不良导致电机缺相运行，电机运行电流不断攀升后热偶动作，使定冷水泵开关电气主回路的接触器分闸，电机停运。3.3.2定冷泵3B实际运行状态与反馈信号不对

5、应的原因该厂定冷水泵电机CT取自B相，电流显示为0，说明接触器B相触头已断开，从定冷水仍然有流量显示来看，B相断开后其他两相仍有电，电机缺相但电机仍然在运行，5min后热偶动作使电气主回路断开定冷水泵停运，由于开关接触器存在卡涩现象，其所带的辅助接点也随之动作不到位，导致开关的主回路虽已断开，但开关分闸信号无法发出，所以DCS的反馈信号既不是开关合闸信号也不是开关的分闸信号，而是无状态信号显示。3.3.3备用定冷泵未联启的原因故障前备用定冷泵已投入“备用”，且水箱无“水位低”信号，因联启逻辑是根据泵停运信号（分闸信号）进行判断的，而3B定冷泵虽已停运但分闸信号未发出，备用泵联启的第一个条件不满

6、足；另外定冷水三个流量低开关量信号只有一个发出，第二个发出1s后自行复归，第三个一直未发，备用泵联启的另一个条件也不满足。3.3.4定冷水流量测量不准的原因3.3.4.1定冷水流量测量原理该厂定冷水流量采用相同的两个测量装置，第一个装置引出两路信号分别送至DCS和EDH显示，第二个装置引出两路信号送至DEH显示，DCS侧的第一个流量低开关量由第一个装置发出，第二、第三个流量低开关量由第二个装置发出。装置应用涡街原理进行测量，当定冷水流经装置内置的挡体时，在挡体两边会交替出现旋转方向相反的旋涡，漩涡列产生压力，传感器记录压力波动并将其转换成电脉冲。漩涡列在流量计容许的测量范围内有规则地产生，因此

7、漩涡频率正比于流体的体积流量。3.3.4.2定冷水流量失真的可能原因一是3B定冷泵的突然停运可能引起管道中定冷水倒流，在局部形成与原来旋转方向相反的漩涡列，导致第二点和第三点所属的测量装置出现失真现象；二是3B定冷泵的突然停运使漩涡数量急剧减少，传感器感受到的信号变弱，同时管道的振动和发电机引起的噪声并未减少，由于噪声的影响导致流量失真；三是其他未知原因。3.3.4.3试验情况为了弄清定冷水流量失