励磁系统事故典型案例分析2016

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5.励磁电流的采样值偏低引发的事故
某电厂空载励磁实验进行到自动方式切换手动方式的实验。
当励磁方式从自动切换成手动后，整流柜上的励磁电流和励磁 电压表计急升。此时试验人员按逆变令无效，现场工作人员立 即断开灭磁开关。此时励磁小间的灭磁柜起火，灭磁开关烧毁， 设备100余万，停机20多天。原因电压闭环切换电流闭环时，转 子电流采样偏小，而电流给定值大于电流实际值，为增加转子 电流，触发角度从72度减小到70度，励磁电流增加使机端电压 缓慢上升至1.2倍，机端电压达到1.2倍时，定子电流突然增加， 导致调节器判断为负载状态，由于转子电流没有达到负载最小 励磁电流限制值，负载最小励磁电流限制动作，触发角减少到 强励角10度，励磁电流快速增加，进而又快速升高机端电压； 由于调节器已认为是负载状态，因此空载过电压保护功能未能 动作。
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4.近端负荷设置负调差引起发电机 无功波动故障分析
❖ 某大型国企自备电厂60MW机组，原励磁系 统为老式模拟式励磁调节器，利用检修期间 更换为微机型励磁调节器，励磁调节器调试 完成后，发电机进行并网试验，试验期间发 电机无功功率运行稳定，数天后，发电机重 新开机后，发电机机端电压和无功功率出现 长期不平息的波动现象。
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2. PSS试验中，白噪声信号对地电阻 脱落，造成输入突然变大，跳机；误 将3%阶跃响应设成30%造成跳机；
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3.无功调差参数设置不一致切换导 致发电机误强励事故分析
❖ 某电厂200MW机组处于发电状态，有功 200MW，无功+100Mvar。励磁调节器正常 工作中，A通道为主通道，B通道为从通道， 处于备用状态，励磁调试人员观察励磁电流 ，进行通道切换试验，通道切换命令（A通道 至B通道）发出后，励磁电流突然增大，励磁 变压器保护动作，作用于发电机解列跳闸。
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典型案例分析：励磁电流的采样值偏 低引发的事故分析
发电机参数
额定功率 200MW 额定励磁电压 450V 额定励磁电流 1765A 空载励磁电流 670A
主励磁机参数：
副励磁机参数：
额定功率
1058kW 额定功率 40.25kW
额定电压
415V 额定电压 161V
额定电流
1600A 额定电流 165A
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❖ 事故发生后，检查B通道和励磁变压器保护装 置，结果表明B通道和励磁变压器保护装置均 工作正常，重新开机，B通道也能正常带负荷 运行。但发现当发电机空载时，进行A通道和 B通道切换，发电机定子电压无扰动；当发电 机负载时，进行A通道和B通道切换，发电机
定子电压有明显的偏移，遂将事故原因分析 重点放在A通道和B通道参数差异上，比较发 现：A通道无功调差系数为0，B通道无功调 差系数误设置为-15%。
器投入自动运行，因调试人员未观察到发电机电压上升，开始 操作增减磁操作，突然导致励磁变压器高压侧绕组过压击穿， 造成短路，发生爆炸事故。检查发现，发电机PT高压侧熔丝未 上，励磁调节器收到PT电压全部为0，采用双PT比较法无法判断 PT断线，根据闭环计算，励磁调节器输出强励触发角，发电机 误强励，定子电压迅速上升，最终导致励磁变压器高压侧绕组 过压击穿，造成短路，发生爆炸事故。
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❖ 无功调差系数的定义为发电机无功功率为额定容量
时，叠加在电压测量值的发电机定子电压的百分数 。无功功率调差系数为-15%的含义为当发电机无功 功率为额定容量时，发电机定子电压测量等效降低15%，即相当于增加励磁电流直至发电机定子电压 增加15%，事故发生时，无功功率（100MVar）近 似为额定容量（235MVA）的42.5%，由于A通道无 功功率调差系数为0，B通道无功功率调差系数为15%，当励磁从A通道运行切换至B通道运行时，相 当于发电机电压要增加6.37%，励磁电流急剧增加
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❖ 重新对定值进行核算，无功调差系数设置为4%，由于发电机主接线采用单元接线，无功 调差系数为-4%，以补偿变压器的电压降， 但是对于低压母线负荷而言，发电机定子与 负荷之间阻抗为零，根据无功功率调差系数 的物理意义，对于机端负荷较重的发电机组 ，其无功功率调差系数必须为正。将无功功 率调差系数更改为4%后，发电机无功功率波 动很快平息后，运行稳定。
，超过励磁变压器保护启动值，延时后动作跳闸，
发电机解列灭磁。
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❖ 重新设置无功功率调差系数，A通道和B通道 定值相同，发电机并网后重新做A通道和B通 道切换试验，试验顺利完成，发电机定子电 压、无功功率和励磁电流无明显变化。 检查励磁调节器励磁电流过励限制定值和
励磁变压器保护装置定值配合情况，保证出 现误强励时，励磁调节器励磁电流过励限制 先动作降低励磁电流，不能出现励磁变压器 保护先动作于发电机解列。
励磁系统故障分析
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一、人为小失误酿成大事故 二、原理缺陷导致的事故 三、安装不当导致的事故 四、器件失效导致的事故 五、日常试验遇到的问题 六、事故分析方法 七、事故预防
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一、人为小失误酿成大事故
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1.励磁PT未投入引发的变压器爆炸事 故
某电厂自并励磁系统大修后，做空载励磁实验时，将调节
额定频率
100HZ 额定频率 500HZ
额定励磁电压 48.9V
额定励磁电流 148.9A
来自百度文库
以典型案例结合控制原理分析事故原因
，确定事故处理方案，预防类似事故再 次发生。
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❖事故现象
❖ 2010年11月8日18点06分，某电厂#1机 （200MW，三机励磁）空载励磁实验进 行到自动方式切换手动方式的实验。当 励磁方式从自动切换成手动后，整流柜 上的励磁电流和励磁电压表计急升。此 时试验人员按逆变令无效，现场工作人 员立即断开灭磁开关。此时励磁小间的 灭磁柜起火，灭磁开关烧毁。
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❖ 故障发生后，电厂和厂家技术人员对故障进 行技术分析，对试验期间的录波数据和故障 时的录波数据进行对比分析，结果显示前后 的不同：试验期间发电机的负荷主要输出至 高压母线（35KV），再经由高压母线（ 35KV）供给企业使用；而故障时发电机的负 荷主要供给低压母线（6.3KV）使用。