大唐克旗#3机组电气整套启动试验危险点分析

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摘要： 发电机组的电气整套试验是一种综合性试验，主要包括发变组短路试验、发变组空载试验、励磁系统试验、同期系统试验等试验项目。在整个电气整套试验的过程中，该机组存在着一些可能导致机组试验失败和人身设备安全的危险点，通过对这些危险点的分析处理，可以为其他试运机组出现同类现象提供借鉴和参考。

Abstract： Electrical testing of generator is a comprehensive test， including the generator-transformer short-circuit test， transformer no-load test， excitation system test， the same system test project. In the process of the whole electric system test， this unit has some potentially dangerous point unit test failure and personal safety， based on the risk analysis process， as other commissioning unit， it provides the reference for similar phenomena.

关键词： 电气整套试验；危险点分析；改善措施

Key words： electrical testing；dangerous point analysis；improvement measures

中图分类号：TM621.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）28-0049-02

1 工程概况

内蒙古大唐国际克什克腾煤制气项目动力分厂二期3×30MW机组，额定出力30MW。两台机组均采用发电机变压器组单元接线，在发电机出口、输煤分支支接点之前的回路上装设发电机出口断路器1003，经主变升压至220kV接至厂内220kV升压站。升压站采用双母线方式，线路两回出线接至经西变电站。

3号发电机出口不设厂用变压器，设一台输煤变压器。主变压器采用新疆特变电工生产的强迫油循环三相双卷变压器，输煤变采用泉州西电变压器厂生产的三相三卷变压器。输煤变低压侧设两段6kV输煤母线（带分段）。发电机变压器组保护双重化配置，一套为许继电气有限公司生产的WFB-801系列微机发电机/变压器综合保护装置；一套为国电南自电气有限公司生产的DGT-801A系列微机发电机/变压器综合保护装置，一套非电量保护为国电南自DGT801E型保护装置。发电机励磁系统采用山东济南发电设备厂配套供应的静态自并励励磁系统，励磁调节器为北京四方吉思电气产品。发变组系统内的所有开关控制回路、同期回路、自投回路、测量回路、励磁回路、机组保护出口信号均通过热工DCS分散控制系统进行控制。（具体系统见图1）

2 危险点分析及处理方法

在该机组电气整套试验准备工作中发现了一些可能导致试验失败和造成人身设备安全的危险点，现将对这些危险点的分析处理过程整理如下。

危险点一：励磁调节装置的试验操作方式

①励磁调节装置的主要作用是供给发电机转子励磁电流，从而使得发电机转子形成旋转磁场进而由定子切割磁力线发电，主要用来稳定发电机机端电压。

由图1可知，在做短路试验K1短路点时，需要闭合发电机出口断路器1003，同时需要励磁调节器闭合灭磁开关并起励使发电机发出电流，从而使得发电机电流通过发电机机端CT、主变高、低压侧CT然后检查CT二次极性和幅值的正确性试验。由于这是发电机第一次正式发出电流并通过母线、主变压器等一次设备。所以，出于安全考虑，试验时，需要缓慢提升发电机定子电流，这样就对于励磁调节装置有了较高的要求。

励磁调节装置必须能够准确使发电机定子电流的大小在可控制的范围内。在试验时，由于是短路试验，此时，发电机机端电压几乎为零。而一般励磁调节装置的自动控制方式为恒机端电压控制，也就是说，励磁调节装置是根据位于发电机出口母线侧安装的机端PT的反馈来控制发电机机端电压的。如果此时没有改变励磁调节装置的运行方式，那么就有可能发生这么一种现象：励磁调节器起励后，由于是短路试验，发电机机端没有电压，PT二次回路也就采集不到电压，励磁调节装置就误以为励磁电流不够，就加大输出励磁电流量，进而形成一个恶性循环，使得发电机机端电流在极短的时间内达到无法控制的地步。

改善措施：将励磁调节装置由励磁调节器厂家改为手动控制方式，这样的好处在于我们可以在励磁调节装置手动运行方式下缓慢提升发电机机端电流，使发电机所发出的电流在认为可控范围内，这就完全杜绝了发电机机端电流的异常现象出现的可能，同时也便于试验人员检查和测量二次CT的幅值和极性。

②当励磁调节装置的运行方式改为手动运行后，由于是人工操作，不可避免有产生误操作的可能性。那么，此时产生的误操作可能有什么危害呢？下面我举两个例子来说明一下：某电厂在进行发电机短路试验时，电科院试验人员向励磁调节器厂家下达试验操作命令，要求通过调节励磁调节器使发电机机端电流达到额定。而励磁调节器厂家误以为要励磁电流达到额定，造成发电机机端电流在极短的时间内急剧增加，造成发电机过电流。其次，另一个电厂，在做发电机空载试验时，由于沟通问题，励磁调节装置厂家还是以发电机机端电流为参考量，当时，试验人员要求将发电机机端电压升到1/2额定，励磁厂家误将发电机机端电流作为参考量给发电机转子加励磁电流，由于空载试验时，发电机机端没有电流。结果，发电机机端电压异常增高，远高于发电机机端额定电压。由上面的两个事例我们不难看出，如果对这类情况不加以限制的话，很容易就造成试验的失败，严重时可能造成无法挽回的人身设备安全事故。

改善措施：从上面的两个事例中我们可以看到，由于误操作造成的危害性很大，所以就需要一些保护措施来改善试验环境。我们可以根据试验时的具体情况临时更改一些保护的定值，使之成为试验定值。比如，可以将发电机过电压保护定值改小，增加发电机过电压保护的灵敏度，将发电机过电压保护的保护延时取消，使之能够瞬时动作，增加其快速性。这样在发电机短路试验时无论由于什么原因造成的短路点失效，导致的机端电压异常增高都可以在很短的时间内控制。同理，可以更改发电机过电流保护的幅值和时间。使之，可以在电气整套试验这种非常规运行方式下保护发电机组的安全。这些改变就需要现场试验人员对整个机组的运行试验情况非常熟悉，从而在特定情况下做出特定的改变。

危险点二：母差保护的投退

由于该电厂#3机组为二期工程，一期工程的两台100MW机组已经并网发电（由图2可见），正式运营。如果在#3机组间隔做主变压器冲击试验和并网发电时不做什么预防措施的情况下，该间隔母线差动保护用CT如果极性或者二次回路出现问题会造成母线差动保护动作，进而使整条220kV母线失电使得#1、#2发电机组非计划停机，对整个电厂造成极大的损失。所以根据《华北电网变电站运行规程》中规定：已运行变电站新建间隔投运前需要解除母线差动保护，待新建间隔并入运行，并检查CT极性正确后方可从新投入母线差动保护这条，我们可以通过下面的改善措施使这种情况得到改良。

改善措施：在#3机组电气整套试验之前，先短接该间隔至母线差动保护的CT，防止在做发变组短路试验时由于短路试验电流流过该CT造成母线差动保护误动作。在做#3机组主变压器冲击试验时，应该先退出母线差动保护，之后恢复#3机组间隔差动用CT，这样就算在做#3机组主变压器冲击试验时有故障情况也不会扩大事故影响进而影响其他正在运行的两台发电机组的正常发电。之后，在#3机组并网发电并带足够的负荷后观察母线差动保护的差流和#3机组间隔的CT极性是否正确，在检查完毕后重新投入母线差动保护。这样就完全避免了由于#3机组间隔母差用CT极性错误可能导致的母线差动保护动作的可能。

3 结束语

由上述危险点分析，我们总结可知，虽然发电机电气整套试验经过多年的研究和现场实践已经有了一套安全正确的操作方法。但是，由于每个现场都有其特殊性的存在，这就要求我们现场调试技术人员对特殊情况提出特殊的处理方式，不能凡事一个标准。希望通过上述的实验分析对大家有所借鉴。

参考文献：

[1]刘亚新.25项反措实施细则[M].中国电力出版社，2004，9，1.

[2]华北电网发电厂运行规程[M].中国电力出版社，2006，10，1.

[3]中国华电集团公司电气及热控技术研究中心.电力主设备继电保护的理论实践及运行案例[M].水利水电出版社，2009，4，1.