一起特殊发电机起励失败原因分析与启示

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1、第44卷第20期人民长江Vo1．44．NO．202013年10月YangtzeRiver0ct．．2013文章编号：1001—4179(2013)20—0066—02一起特殊的发电机起励失败原因分析与启示吴登高，税利荣(1．湖南澧水流域水利水电开发有限责任公司，湖南长沙410014；2．澧水公司江垭水电站，湖南慈利427221)摘要：水轮发电机组转速信号是其自动化控制的重要信号。针对一例因转速信号装置故障所引起的发电机起励失败原因展开分析，经检测查明，起励失败是受较大轴向振动所引起的，由于LCU检测机端未满足预设条件，因此报警并退出自动开

2、机流程。对此，更换柔韧性更好的齿盘测速度硬件，并增加一路机端频率信号作为备用信号。可防止类似故障的发生。关键词：励磁装置；起励故障；转速信号装置；原因分析；江垭水电站中图法分类号：TV734．21文献标志码：A制动闸已解除一进水口闸门全开一停机状态一冷却水1工程概况投入一主轴密封水投入一接力器锁锭拔出一空气围带江垭水利枢纽工程是湖南澧水公司为开发治理澧排气一导叶至空载一机组转速>90％一空载状态一水流域而修建的第1座骨干工程，工程位于湖南慈利FMK合闸一机端电压>90％一空载状态一发电机断县江垭镇上游5km的澧水一级支流漤水河上，下距慈路

3、器合一发电状态。利县城57km。工程以防洪为主，兼有发电、航运、灌当时，发出操作指令后，机组自动开机，合磁场断溉、供水、旅游等功能。水库正常蓄水位为236m，总路器FMK后，监控系统显示器随后报“起励时间过库容为18．56亿m，防洪库容为7．40亿m’。电站装长，FMK分闸，自动发电流程退出”信息。然而，现场机容量为300MW，年设计发电量为7．56亿kW·h，检查并未见异常，手动合FMK，发电机升压正常。这在湖南电网中担任调峰、调频任务，是湘西北电网的骨种情况在该机组曾连续出现几次，每次均为自动开机干电源点。工程于1995年正式开工，1

4、999年，3台机到“并网”状态时失败，而随后手动合FMK时发电机组全部投产发电。升压正常(机组进入空转状态，FMK合闸后励磁调节电站使用的是东方电机厂生产的SF100—32／器自动升压到额定电压)；如果先开机到“空转”状态，8250型发电机组，在水轮发电机组大轴补气阀上方的再执行“空转”状态到“并网”状态操作指令，则不会出顶部，安装有1套ZX一4A型转速信号装置；励磁装置现“起励时间过长”，流程也不会退出。系从瑞典ABB原装引进的FMTB822型自并励装置；3故障查找与原因分析计算机监控系统为南瑞自控公司生产的SSJ一3000系列全分布开

5、放式系统。3．1故障查找针对该发电机连续出现的不能自动升压情况，电2机组起励失败故障站检修人员对该机组的励磁系统作了详细的检查。然江垭水电站曾发生过一起特殊的起励失败故障，而，检查并未发现励磁系统存在故障。导致自动发电操作失败。发电机组执行自动开机到在对自动升压失败的几次操作记录作仔细分析后“并网”程序时，一般在操作指令发出后1min左右应发现，升压失败时，FMK的合闸时间点较以往正常操并入电网。发电机组自动开机流程为：机组无事故一作时提前了15s左右。针对这一情况，检修人员进行收稿日期：2012—12—13；修回日期：2013—08—2

6、3作者简介：吴登高，男，高级工程师，主要从事水电工程建设与电站管理工作。E—mail：wdgjy@126．eom第2O期吴登高，等：一起特殊的发电机起励失败原因分析与启示67了深入的检查，发现机组在开机时，当转速上升而导叶而令FMK分闸，如图3所示的励磁调节器判断起励时开度由80％关闭到17％的过程中，机组的上机架伴有间过长逻辑框图。较大震动，转速信号装置有90％n信号输出但信号在闪烁(正常转速情况下，该信号应平亮)。此时，经过查看机组频率仪表，其显示为20Hz左右(相当于转速40％n)，即转速信号装置发出的转速信号与发电机频率仪表测出的

7、转速信号有很大的差异。经对频率显示仪表和转速信号装置分别进行试验校对，最终确认了转速信号装置有故障。3．2故障原因分析图2励磁调节器V／Hz限制曲线江垭机组的转速信号装置为齿盘测速，测速脉冲经sz一4型PLC处理输出开关量转速信号。测速齿盘经一传递小轴与发电机主轴保持同步，小轴上、下两端分别有一片“S”形驱动片，以减缓水轮机的震动和抬升作用，见图1中的转速信号装置内部实物。图3励磁调节器判断起励时间过长逻辑框图3．4小结在水轮发电机组开机过程中，由于转速信号装置受到较大的轴向震动冲击而出现故障，导致误发90％n信号。LCU收到该信号即发出

8、投励磁指令合FMK，而此时发电机的实际转速未达到90％n；励磁调节器内的“电压一频率”曲线限制了发电机电压的升高。合FMK后5s时，发电机机端电压仍小于50％Ue，励图1转速信号装置内部买物磁