发电机逆功率导致汽轮机跳闸原因分析与处理

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1、第35卷第3期华电技术V01．35No．32013年3月HuadianTechnologyMar．20l3发电机逆功率导致汽轮机跳闸的原因分析及处理邬青，祝学存，赵毅胜，张勇，陈立杰(1．内蒙古乌海市电业局，内蒙古乌海016000；2．内蒙古华电乌达热电有限公司，内蒙古乌海016040)摘要：某发电厂机组汽轮机数字电液控制系统发电机并网信号消失，汽轮机数字电液控制系统目标值无法正常设定，在转速控制方式下逐渐关小汽轮机调速汽门，导致发电机逆功率保护动作，造成了机组与系统解列的事故。通过分析此次停机的原因，提出了避免发生类似事故的措施。关键词：汽轮机

2、跳闸；汽轮机数字电液控制系统；发电机并网信号；逆功率保护中图分类号：TK323文献标志码：B文章编号：1674—1951(2013)03—0057—05到3000r／min后定速，DEH系统处于“自动”运行状态，1汽轮机数字电液控制系统概况控制方式为“转速控制”，目标值为给定转速3000r／rain。某发电厂汽轮机数字电液(DEH)控制系统中采08：55：31，运行人员操作电气同期装置进行并网，发电机用发电机出口断路器辅助节点送出1路信号作为发变压器组(以下简称发变组)22okV断路器合闸，机组并电机是否并网的依据，汽轮机启动挂闸后，DEH系统网

3、发电，控制方式转换为“阀位控制”方式。处于“自动”运行状态，在汽轮发电机组并网前，DEH08：56：04，电网周波为5O．05Hz，机组转速为系统为“转速控制”方式，其设定点为给定转速。给定3003r／min。DEH系统操作画面中“并网”信号突然转速与实际转速之差经比例积分微分(PID)调节器消失，DEH系统从以额定压力下总流量的“阀位控运算后，通过伺服系统控制油动机开度，使实际转速制”方式变为目标和给定值为3000r／min的“转速跟随给定转速变化。在实际转速达到3000r／min且控制”方式，汽轮机调速汽门开始向下关闭，发电机同期条件均满足时

4、，运行人员操作同期装置使断路器功率下降。运行人员在DEH系统操作画面输入增合闸，汽轮发电机组并网，同时DEH系统收到发电机大阀门指令无效。“发变组保护B柜逆功率tl保护并网信号，DEH系统自动转换为“阀位控制”方式。信号”、“发变组保护A柜逆功率tl保护信号”陆续DEH系统立即增加给定值，使发电机带上初负荷避发出。08：58：00，发电机功率降到一2．87MW，“发免出现逆功率。在机组已并网且机组负荷大于4％变组保护B柜逆功率t2保护动作”、“发电机故障跳额定负荷后，运行人员投入负荷控制器，DEH系统转闸”、“发变组220kVDL断路器跳闸”、“

5、汽机跳闸”换为“负荷控制”方式。负荷控制方式采用PID无差等信号发出，机组跳闸，与电网解列，具体如图1一调节，稳态时负荷等于设定值。图4所示。DEH系统配置硬手操盘，作为控制系统故障时2．2故障分析控制汽轮机的后备紧急操作手段。硬手操盘是一个DEH系统在汽轮发电机组并网后，控制方式由硬接线操作盘，硬手操盘的I／O信号通过预制电缆“转速控制”方式转换为“阀位控制”方式，如图5所与DEH系统控制柜相连。硬手操盘上有4个双光示。机组立即自动带初负荷，开大汽轮机调速汽门，柱指示表，直观地监视汽轮机各调速汽门的运行状如图6所示。在带初负荷过程中，DEH系统

6、“并网”态。8个带灯按钮可对汽轮机调速汽门进行操作及信号突然消失，即“解列：’信号到来，DEH系统给定对汽轮机进行紧急停机。信号从给定阀位变为给定转速，控制方式由“阀位控制”方式转换为目标值为3000r／min的“转速控2故障现象及故障分析制”方式，如图7所示。此时机组实际已并网，网上2．1故障现象周波频率为5O．05Hz，机组转速为3003r／rain，即汽2011—10一l8，某发电厂1机组启动，机组转速达轮机实际转速一直大于目标转速，DEH系统根据转速偏差使汽轮机逐渐关小直至转速达到目标收稿日期：2012—07—08；修回日期：2012—1

7、0—30值。运行人员在DEH系统操作画面上输入增大阀·60·华电技术第35卷(h37)ccs控制回：咝⋯：一回(sh54，sh55，sh62)功率控制回⋯⋯⋯一匪⋯(。h39】主汽压控制投入(：

8、rPy!唧一一(sh25)自动方式回：一一⋯(sh23)运行：RUN·B091⋯⋯一一日曰目～l___；；(。h11)并网亘QPCQ9F：卿图5阀位控制方式图6给定阀位计算门指令无效，这时没有及时利用DEH硬手操盘进行系统控制柜输入模件，在DEH画面显示“并网”。开大调速汽门的措施，导致汽轮机调速汽门阀位指机组跳闸后，故障处理过程中传动“并网”回路发令下

9、降到23．68％，机组功率下降至一2．87MW，致现，当此信号继电器动作时，继电器送DEH系统控使发电机逆功率保护动作，发电机组跳闸。制