发电机程跳逆功率保护的逆变灭磁出口方式改进
对汽轮发电机程序跳闸停机方式的看法
对汽轮发电机程序跳闸停机方式的看法摘要本文就目前大型汽轮发电机正常停机的几种常见方式进行探讨，目的在于寻求一种最科学合理的停机方式，保证机组各系统设备安全停运。
笔者通过对目前系统中多个发电厂正常停机采用的的几种方式的了解，结合相关规程及个人见解，对程序跳闸和顺控跳闸的优缺点分别进行描述。
关键词大型汽轮发电机组程序跳闸正常停机事故停机1 前言我国电力生产主流运行机组已经逐渐转变为大型发电机组，尤以近三两年来，大量小型火电机组技改扩建工程和新建坑口电厂投产，新投产机组数量大，设计、施工、调试工期大大缩短，继电保护技术人员严重短缺，现场工作人员大机组生产经验不足，运行规程互相借鉴，所以目前系统中大型汽轮发电机组常见的停机方式均为程序跳闸停机，文章对于程序跳闸停机方式作了简浅的分析，发表了自己的拙见，由于笔者才疏学浅，难免有不足之处，还希望能得到同行的指正。
2 主流汽轮发电机组设备现状大型机组容量大，机端电流高达一万到两万安，出于技术及成本考虑，很少设计机端断路器，高压出口断路器电压等级常为220kV以上，高压断路器大多为分相操作，独立的操动机构便存在某一相拒分的可能性，断路器失灵给机组运行带来安全隐患。
近年来静态励磁技术发展快速，其优良的性能和便利的维护备受欢迎，原来主要用于水轮发电机组的自并励静止励磁系统现在也被大部分大型汽轮机组使用，目前大唐陕西发电公司在役的大型机13台全部采用静态励磁，其中6台采用ABB公司的UNITROL型静态励磁系统。
UNITROL型静态励磁系统在全国大型机组大量使用，截至2012年年底，该型静态励磁在中国大型火电市场占60%以上份额。
3 大型汽轮发电机的常见停机方式笔者经过对国内多个电厂大型汽轮发电机正常停机方式的调研了解，目前大型汽轮发电机组常见的停机方式有如下几种：1）程序跳闸停机：通过运行操作汽轮机主汽门降低发电机出力，直至主汽门关闭到发变组保护中程序逆功率保护动作跳磁场开关和主开关，机组系统全停。
ABB励磁灭磁开关跳闸方式分析与改进
ABB励磁灭磁开关跳闸方式分析与改进灭磁开关作为发电厂的重要设备之一，能否安全可靠运行，是发电机长期安全稳定运行的前提条件。
本文针对ABB生产的UNITROL 5000励磁系统灭磁开关性能和回路设计特点，结合一次现场事故，分析并指出了该励磁系统在跳闸方式上存在的不足之处，提出了改进措施。
标签：灭磁开关逆变灭磁跳闸方式0 引言灭磁开关，就是用于快速降低励磁电流的开关，因为励磁回路感抗很大，切断电流是很困难的，所以要安装专用的灭磁开关，在发电机停机或事故情况下，跳开灭磁开关切断励磁回路电流，以达到快速降低发电机电压的目的。
鉴于灭磁开关对发电厂的重要性，且价格比较昂贵，如何维护好灭磁开关，延长其使用寿命，保证发电机组长期安全稳定运行，是发电企业需要认真考虑并解决的问题。
本文根据ABB生产的UNITROL 5000励磁系统灭磁开关性能和回路设计特点，结合一起灭磁开关触头烧损事故，指出该励磁系统灭磁开关在跳闸方式上存在的不足之处，并提出了改进措施。
1 灭磁开关跳闸回路简介大唐信阳电厂#2机组为300MW汽轮发电机组，额定励磁电流为2203A，励磁系统采用ABB生产的UNITROL 5000励磁系统，配置的是HPB系列直流断路器，该断路器属于移能型灭磁开关，即灭磁开关本身不具备灭弧消能的能力，必须借助弧压来转移能量，将电弧吹入灭磁栅灭弧。
UNITROL 5000励磁系统中灭磁开关跳闸回路的典型设计为：内部故障需要跳开灭磁开关时，发跳灭磁开关指令的同时，也发逆变指令，所以灭磁开关跳开时，已经逆变了大部分能量，灭磁开关分断的电流比较小；励磁系统外部故障需要跳开灭磁开关时，跳闸指令直接接在灭磁开关的跳闸回路中，直接跳灭磁开关，没有逆变灭磁过程，灭磁开关分断的电流比较大。
2 事故现象大唐信阳电厂#2机组UNITROL 5000励磁系统自2009年07月投产以来，运行稳定，没有出现异常现象，也没有在电气故障的情况下分断过大的励磁电流，但在2012年04月份的大修工作中，对灭磁开关进行解体检查时，发现灭磁开关触头烧损严重，触头接触电阻测试数据不合格，如果继续运行下去，动静触头因接触电阻过大而发热，很可能造成灭磁开关爆炸等严重事故。
关于发变组程跳逆功率保护拒动的原因分析
关于发变组程跳逆功率保护拒动的原因分析一、事件经过2011年10月31日13:50某电厂1号机组进行打闸停机。
打闸停机时刻机组有功功率51MW、无功功率-58Mvar，随后机组转为电动机模式运行，机组有功功率-3.53MW、无功功率-56 Mvar；13:50:30 687ms，1号发变组逆功率启动，13:50:31 410ms，1号发变组逆功率返回；发电部运行人员发现机组打闸后，1号主变出口开关201未跳闸，手动操作灭磁开关硬手操，跳开灭磁开关；13:52:19 419ms，1号发变组保护失磁保护动作跳闸，1号主变出口201开关断开。
随后运行人员通知继保专业，开展现场排查工作。
二、排查过程继保专业人员接到通知后，组织人员开展现场排查工作。
检查1号发变组保护装置A、B屏动作记录：13:50:30 687ms 逆功率启动13:50:31 410ms 逆功率返回13:52:19 419ms 失磁保护启动13:52:24 936ms 失磁保护跳闸查看保护定值，发电机程跳逆功率动作定值-1%P（-3.5MW），延时1s跳闸，失磁保护跳闸延时5s。
从保护装置启动记录看，机组打闸后发电机负向有功功率大于3.5MW的持续时间为723ms，导致发变组程跳逆功率保护未动作。
随后灭磁开关跳闸，发电机失磁，失磁保护启动，延时5s后正确动作跳闸。
调阅同步向量测量装置PMU历史曲线，1号机组打闸停机后，发电机有功功率波形，先呈现出两个不规则正弦波，第一个正弦波的波谷未-8.729MW，第二个正弦波的波谷为-4.5MW，随后发电机有功功率趋于稳定，幅值-3.53MW左右，并持续2分钟，直至主变高压,201开关跳闸后，发电机有功功率降为0MW。
检查发电机CT、PT二次回路，用1000V绝缘表测量CT、PT二次回路绝缘，回路对地、相间绝缘阻值为1000MΩ，CT回路侧阻值2.8Ω、装置侧阻值1.4Ω；PT回路侧阻值0.3Ω，装置侧阻值620Ω；确定发电机CT、PT二次回路完好，排除二次回路分流、分压影响。
对发电机灭磁和程序跳闸方式改进的探讨
直流灭 磁是 指跳 开励 磁整 流 器直 流侧 回
子绕组两端引起相当大的暂态过电压 ，这将造成电 机 内部 绝缘 损坏 等 问题 。 因此 发 电机停 机 时必 须把
转 子 励 磁 绕 组 的 磁 能 尽 快 地 减 弱 到 尽 可 能 小 的
・
表 示 ，灭磁 电阻 的导 通 电压 用
灭 磁则 如下 关 系必须 成立 。
一
≥
公式 （ １ ）中 ：
是 由灭磁 开 关 的型 号 决 定
５６ ・
２ ０ １ ４年 ８月
王国仁 ，等 ：对发 电机灭磁和程序跳闸方式改进的探讨
这种 灭 磁方式 将 转子储 能 迅速地 反 馈 到三相 全 控 桥 的交 流侧 电源 中去 ，不 需要 灭磁 电阻导 通或 灭
（ １ ． 河津发 电分公 司，山西 河津 ０ ４ ３ ３ ０ ０ ； ２ ． 山西漳泽电力股份有 限公 司电力技 术研 究 中心 ， 山西 太原
０ ３ ０ ０ ０ １ ）
０ ３ ０ ０ ０ ６ ；
３ ． 国 网山 西省 电 力公 司 电 力科 学研 究 院 ， 山 西 太原
摘 要 ：在介 绍 直流 灭磁 原 理 的基础 上 ，分析 了影 响发 电机 灭磁 成 功 的 条件 和 因素 ，结合 华 泽 电 厂 改进 实例 ，提 出了事故停 机 、正 常停机 和异 常保 护动 作后 灭磁 方 式的 改进 建议 。
关键 词 ：直 流灭磁 ；逆 变灭磁 ；封脉 冲 ；程序跳 闸 中图分 类号 ：Ｔ Ｍ７ ６ １ ￣ ． １ １ 文 献标 志码 ：Ａ 文章 编 号 ：１ ６ ７ １ — ０ ３ ２ ０ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ４ — ０ ０ ５ ６ — ０ ３
０ 引 言
发电机程跳逆功率保护拒动原因浅析
发电机程跳逆功率保护拒动原因浅析和印摘要：我厂两台机组采用北京四方CSC-300 数字式发电机变压器组保护装置，在2020年12月停机过程中均出现逆功率保护拒动情况，现将具体过程及原因进行分析。
一、事件经过2020年12月08日 #2汽轮机打闸，打闸时#2发电机有功功率68.832MW，无功功率64.941MVar。
55秒后#2发变组保护B屏程跳逆功率保护动作，发变组保护A屏程跳逆功率保护未动作。
程跳逆功率保护动作时发电机有功功率-4.028MW，无功功率46.63MVar。
2020年12月28日#1汽轮机打闸，打闸时#1发电机有功功率60.2MW，无功功率13.824MVar。
42秒后#1发变组保护A屏程跳逆功率保护动作，发变组保护B屏程跳逆功率保护未动作。
程跳逆功率保护动作时发电机有功功率-4.791MW，无功功率11.23MVar。
二、保护介绍1、程跳逆功率保护原理：程跳逆功率用于程跳跳闸的逆功率继电器与主汽门关闭触点经与门出口，逻辑框图如下所示：图一程跳逆功率保护保护原理2、程跳逆功率保护定值计算：《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》中300MW及以上发电机逆功率运行时，在P-Q平面上，如下图所示，设反向有功最小值为P min=OA，逆功率保护的动作特性用一条平行于Q轴的直线表示。
图二逆功率继电器动作特性曲线其动作判据为：P≤-P op式中：P——发电机有功功率，输出有功为正，吸收有功为负；P op——逆功率继电器动作功率。
a）动作功率：动作功率P op的计算公式为：P op=K rel（P1+P2）式中：K rel——可靠系数，取0.5~0.8；P1——汽轮机在逆功率运行时的最小损耗，一般取额定功率的1%~4%;P2——发电机在逆功率运行时的最小损耗，一般取P2≈（1-η）P gn，其中η为发电机效率，一般取98.6%~98.7%（分别对应300MW及600MW），P gn为发电机额定功率。
发电机灭磁及转子过电压保护的改进
统 ，灭磁 及过 电压 回路 如下 （ 图 １ 。 见 ）
１ １ 灭磁 开 关结 构及参数 ．
量直流电机的励磁 回路 中，作为机组事故状态下励
磁 回路 的快速 灭磁 保护 ，也 可用 于切换 空 载或 额定
黄丹 电 厂 灭磁 开 关 在 ２ ０ ０ ５年技 改 为 科 大 创 新
股份有 限 公 司科 聚分 公 司 生产 的 Ｄ Ｘ —８ ０ ／ Ｍ ２ ０ —２ ｌ
技 术交流
１２ 过 电 压 保 护 及 灭磁 过 程 原 理 ．
ＳＡ Ｌ Ｙ Ｒ ＰＷ Ｒ ０１ ｏ，Ｔｔ ｏ６ Ｍ Ｌ Ｈ Ｄ Ｏ Ｏ Ｅ ２１Ｎ５ ｏ ｌ ｌ１ ａＮ
图 ｌ 中采用 大 功 率 限 压 二极 管 Ｖ １和 Ｖ ２反 Ｂ Ｂ
Ｊ
极性 并联 ，再 串联 过 流继 电器 Ｋ 和 电阻 Ｒ ，运 行 ｌ １ 中当绕 组 两 端 出 现 过 电 压 时 ，根 据 电 压 的极 性 ，
过 电压
０ 引 言
同步发 电机 灭磁 最早 是用 灭磁 开关 加线 性 电阻
的办法 ，灭 磁 时开关 的 常闭触 头先 闭合 ，接 通带 线 性 电阻的灭 磁 回路 ，然后 断开 灭磁 开关 的 常开 主发 电机 中至 今
仍 在使 用 ，但 由于其 灭磁 速度 取决 于灭 磁 电阻 的大 小 ，灭磁 电阻取得 越 大 ，灭 磁 速度就 越 快 ，同时 引 起 的反 向 电压 也越 高 ，因而导 致灭磁 速度 不够 快 。
随着 技术 的进 步 ，采用 灭磁 开关 加非 线性 电阻 灭磁 的方 法得 到广 泛 的应用 ，由于非 线性 电阻在灭 磁过 程 中磁场 绕组 反 电压基本 不 变 ，因此 它 的灭 磁
＋
Ｋ１
提高火力发电机组程跳逆功率保护动作的可靠性
提高火力发电机组程跳逆功率保护动作的可靠性摘要：本文介绍了火力发电机组程跳逆功率保护的作用、原理与逻辑，列举了某电厂某台机组停机过程中的异常情况，深入分析了影响程跳逆功率保护动作可靠性的因素，并对如何提高该保护动作可靠性给出了四条建议。
关键词：电厂；程跳逆功率；可靠性逆功率保护是为保护汽轮机低压缸末级叶片而设置的。
并网运行的汽轮发电机，在汽轮机主汽门关闭之后，便作为同步电动机运行，从电网吸收有功功率而拖动汽轮机转动。
由于汽轮机主汽门已关闭，汽机末级叶片与残留蒸汽产生摩擦而形成鼓风损耗，长期运行末级叶片会过热而损坏。
程跳逆功率保护包含于逆功率保护，是为了防止汽轮机超速而设置的一种停机方式，取主汽门关闭和逆功率“与”的关系而动作。
也就是正常停机过程中，运行人员打跳汽轮机之后，发变组保护接收到主汽门关闭信号，并判断出吸收的有功功率大于定值后，程跳逆功率保护经延时动作于解列。
程跳逆功率保护的第一个动作条件：开关量“主汽门关闭”。
目前电厂程跳逆功率保护所用开关量有以下情况：（1）发变组两套保护各取一侧主汽门关闭行程接点（部分电厂还做三取二逻辑）；（2）发变组两套保护一个取主汽门关闭行程接点、另一个取热工ETS动作接点（部分电厂还做三取二逻辑）；（3）发变组两套保护均取自热工ETS动作接点（部分电厂还做三取二逻辑）。
只要保证在任何情况下主汽门关闭时ETS动作接点都能发出，程跳逆功率保护中的主汽门关闭信号是可以用ETS动作接点代替的。
程跳逆功率保护的第二个动作条件：模拟量“吸收有功功率大于定值”。
该量是两套发变组保护经过对PT、CT送来的电压、电流采样之后计算出来的有功功率值。
《DL/T 684-2012大型发电机变压器继电保护整定计算导则》规定逆功率保护定值为0.5％~2％倍发电机额定功率值，并应根据主汽门关闭时保护装置的实测逆功率值进行校核（根据主汽门的严密性进行优化），延时1.0S~1.5S动作于解列。
发电机逆功率保护和程跳逆功率保护的区别
发电机逆功率保护和程跳逆功率保护的区别1.逆功率的定义一般而言，发电机的功率方向应该为由发电机流向母线，但是当发电机失磁、汽轮机处于无蒸汽状态运行或其他某种原因，电功率由发电机送出有功（P为正值）变为送入有功（P为负值），发电机有可能变为电动机运行，从系统中吸取有功功率，即为逆功率。
2.逆功率保护的作用程序逆功率:指主气门关闭后,逆功率才会起作用,前提有一个主气门关闭的条件(关闭的接点串入逆功率动作的回路)。
这种多数用在正常停机或汽机先跳的时候，时间较短。
发电机逆功率保护是汽轮发电机在某种原因主汽门关闭时，汽轮机处于无蒸汽状态运行，此时发电机变为电动机带动汽轮机转子旋转，汽轮机转子叶片的高速旋转会引起风磨损耗，特别是在尾端的叶片可能引起过热，造成汽轮机过热，造成汽轮机转子叶片的损坏事故。
3.程跳逆功率的作用程序逆功率保护作用：发电机程序跳闸逆功率保护的主要功能是防止发电机在带有一定有功负荷的情况下，突然跳开主断路器而汽轮机主汽门又未全部关闭。
此时汽轮发电机有可能出现超速而飞车的事故。
为避免此类重大事故的发生，所以对非短路故障的某些类型的保护，动作后作用于先关闭汽轮机的主汽门，待发电机逆功率继电器动作后，与主汽门关闭后接通的辅助触点组成与门，经一短时限组成程跳逆功率保护，动作后作用于全停。
程跳逆功率是发电机正常停机的一种保护，正常时发电机停机收到汽轮机主汽门关闭信号后，待逆功率达到动作值时延时几秒钟，发电机解列灭磁厂用电切换，发电机达到正常滑停目的。
其主要作用是防止主汽门未关严而跳主开关所引起的灾难性“飞车”事故。
在《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中有明确的规定:“在正常停机时，打闸后应先检查有功功率是否到零，千瓦时表停转或逆转以后,再将发电机与系统解列，或采用程跳逆功率保护动作解列,.严禁带负荷解列。
”因此，通过对比《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中的相关规定，可知直接解列停机不符合要求。
发电机逆功率现象及其解决方法
发电机逆功率现象及其解决方法发电机逆功率现象及其解决方法1. 引言发电机是现代社会不可或缺的重要设备，它们通过转化机械能为电能，为我们的生活和工业运作提供必要的电力支持。
然而，在特定情况下，我们可能会面临一个独特而严重的问题，即发电机逆功率现象。
这一现象在发电机与电网之间的连接中很常见，可能会对电网的稳定性和发电机的正常运行造成严重影响。
在本文中，我们将深入探讨发电机逆功率现象的原因、影响以及解决方法。
2. 逆功率现象的原因逆功率现象指的是发电机在运行过程中，由于负载消耗较小或断电等原因，发电机实际输出的电力小于从电网侧输入的电力，导致功率发生反转。
主要原因可以归结为以下几点：2.1 负载消耗不足当负载消耗不足时，发电机生成的电力超过了实际负载的需求，多余的电力将反向流回电网，导致逆功率现象的发生。
2.2 断电或负载突然变化当遇到突然的断电或负载突然减小，导致负载消耗较小，此时发电机可能无法及时调整输出功率以适应变化，从而导致逆功率现象。
3. 逆功率现象的影响发电机逆功率现象的出现可能会带来以下严重影响：3.1 电网稳定性问题逆功率现象会导致电网中功率流向的不稳定，可能引起电压和频率的波动，进而影响电网的稳定性和正常运行。
3.2 发电机损坏风险逆功率会导致发电机的转子转速提高，可能使发电机超过额定转速，导致发电机损坏甚至发生机械故障。
4. 解决方法针对发电机逆功率现象，下面介绍几种常见的解决方法：4.1 安装逆功率保护装置逆功率保护装置是一种用于检测和保护发电机的设备，能够及时发现逆功率现象并采取相应的措施。
通常，在逆功率保护装置检测到逆功率时，会自动切断发电机与电网的连接，有效防止逆功率发生。
4.2 加装辅助负载通过增加发电机的负载，可以提高发电机的负载消耗，减少逆功率现象的发生。
这可以通过加装电阻器、灯泡等负载设备来实现。
4.3 合理调整发电机输出功率发电机的输出功率应根据负载需求来合理调整。
发电机逆变灭磁控制回路改进应用
０ 引言
由发 电机 、变 压 器 和 输 电设 备 构 成 的 电 力 系 统 ，只 向广大用 户提 供一 种 产 品 ，那 就是 电。衡 量 这 种产 品的质量 指标 主要 有 两个 ，一 个是 频 率 ，一 个 是 电压 。保证 频 率 的稳 定需 要 发 电机调 速 器 ，保 证 电压 的 稳定 需 要 发 电机 励 磁 装 置 ，从 结 构 上讲 ， 发 电机分 为静 止 的定子 和旋 转 的转 子 ，励磁 装 置 向 转子 提供 可 以调节 的直 流 电流产 生 旋转 磁 场 ，旋转
护 装置 正 电源接 至灭 磁开 关分 闸 回路 ，将灭 磁 开关
对灭磁开关主触头损伤较大 ，出现触头表面灼伤严 跳 闸 ，灭磁 开关 跳 闸 回路 图如 图 ２ 所示。
程跳逆功率保护 接点
电源 ＋
灭磁开关分闸线圈
电源 一
员操作停机步骤不完善 ，当机组有功和无功降至最 低值时 ，没有进行励磁系统逆变灭磁操作 ，直到程 跳逆功率保护动作实现机组解列灭磁 ；第二 ，程跳
磁场 切 割定子 线 圈产 生交 流 的感 应 电势 ，感 应 电势
关 ，通 过励磁 回路在 发 电机 出 口开 关 跳 闸时 大 幅度
增加可控硅触发角 ，把转子线圈储存的能量作为供
电 电源 ，向交流 侧传 送 ，由此产 生 的 电压 和原 定子 出线 电压极 性相 反 ，从 而迅 速 降低 发 电机交 流 侧 的 机 端 电压 ，同时又 消耗 了转 子 的能 量 ，消 除 了励磁
关键 ，就 是快 速让 灭 磁 电阻导 通 ，而 灭磁 电阻 的导
收稿 日期 ：２ ０ １ ３ — ０ ８ — ０ ３ ， 修 回日期 ： ２ ０ １ ３ — １ ０ — １ １ 作者简介 ：卢瑞刚 （ １ ９ ８ ｌ 一） ，男 ， 山西永济人 ， ２ ０ ０ ４年毕业于 太原理
600MW机组逆功率保护拒动原因分析及对策
600MW机组逆功率保护拒动原因分析及对策作者：卢建荣王宇辉王华来源：《山东工业技术》2019年第22期摘要：通过对600MW发电机组逆功率保护拒动原因的分析，阐述了影响逆功率保护正确动作的主要因素，并给出了实际解决方案，以防止类似事件发生。
关键词：逆功率保护;拒动;改进措施DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2019.22.1230 引言大型机组对于继电保护的技术指标要求很高，保护动作的可靠性将直接影响机组的安全，甚至电网的安全运行。
汽轮机打闸后，发电机逆功率运行时，汽轮机主汽门关闭，汽轮机通流部分将无蒸汽通过，由鼓风产生的热量不能带走，会造成汽轮机叶片过热以致损坏[1]。
按照国能安全【2014】161号《防止电力生产事故的二十五项重点要求》规定，大型发电机组为了防止汽轮机超速不应采用热工保护直跳的方式，而应采用程序跳闸的方式进行停机[2]。
因此，对于大型发电机组而言，程序跳闸的程序逆功率保护的可靠性是十分重要的。
本文将某电厂汽轮机打闸后，发电机程跳逆功率保护拒动的案例，就发电机程跳逆功率保护未正确动作的原因进行分析并提出技术改进意见。
1 发电机逆功率及程序逆功率保护原理逆功率保护用于保护汽轮机。
当汽轮机手动打闸或机组保护动作于关闭主汽门时，在发电机出口断路器未跳闸前，发电机将从系统中吸取有功功率，变为电动机运行。
由鼓风产生的热量不能带走，汽机尾部叶片有可能过热，容易造成汽轮机损坏;因此禁止这种情况长期存在。
大型发电机组装设的逆功率保护可以快速、有效的应对这种工况，起到很好地保护作用。
程序逆功率的作用是配合发电机正常停机，将汽机剩余的能量消耗完，当主气门关闭后，程序逆功率才会起作用，前提有一个主气门关闭的条件（关闭的接点串入逆功率动作的回路）。
逆功率保护动作原理是当发电机吸收的有功功率达到定值时，逆功率保护经延时动作。
逆功率保护一般设置为逆功率T1经1秒延时动作于发信，逆功率T2经60秒延时动作于全停;程跳逆功率经1秒延时动作，动作继电器接点与主汽门接点串连后驱动逻辑箱跳闸继电器发出跳闸指令，动作于全停。
一台600MW发电机组逆功率保护拒动原因分析及对策
一台600MW发电机组逆功率保护拒动原因分析及对策一、事件过程某发电厂1台600MW发电机组多次出现停机过程中汽轮机主汽门关闭后逆功率未能正确动作跳开发电机出口断路器，某次该机组在汽轮机主汽门关闭后长达2min多的时间内未能联跳，这已经接近600MW发电机组所允许的最长逆功率时间。
二、原因分析该发电厂发变组保护采用GE公司生产的G60系列保护装置。
由事后的事件记录可以看出，G60-I，G60-II均收到了关闭主汽门信号，但此后长达2min多的时间里，逆功率元件反复启动、返回，始终没能达到控制逻辑所设置的关闭主汽门信号与逆功率同时存在1000ms的要求，所以发电机逆功率保护没有出口跳闸。
最后，运行人员通过手动紧急停机方式断开了发电机出口断路器。
通过调出同一时刻PMU数据，发现主汽门关闭后，发电机功率一直持续为-7.0～-8.0MW（保护定值为-6.6MW）。
鉴于PMU采样精度为0.2级，而保护用电压互感器为3P级，电流互感器为5P级，在最不理想的情况下，可能保护装置上采到的功率为-6.6MW以下，处于临界状态，所以保护的逆功率元件出现了频繁的启动、返回现象。
三、导则回顾根据《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》（DL/T 684-2012）,300MW 及以上发电机逆功率运行时，在P-Q平面上，如图6.1所示，设反向有功功率的最小值为P=OA。
逆功率保护的动作特性用一条平行于Q轴的直线1表示，其动min作判据为：op P P ≤-式中：P —发电机有功功率，输出有功功率为正，输入有功功率为负；P op —逆功率继电器的动作功率。
a ）动作功率。
动作功率P op 的计算公式为：12()op rel P K P P =+式中：K rel —可靠系数，取0.5～0.8；P 1—汽轮机在逆功率运行时的最小损耗，一般取额定功率的1%～4%； P 2—发电机在逆功率运行时的最小损耗，一般取P 2=（1-η）P gn ，η为发电机效率，一般取98.6%～98.7%（分别对应300MW 及600MW ），P gn 为发电机额定功率。
发电机逆功率保护、程序逆功率
发电机出口开关是非三相机构联动开关时，逆功率保护动作出口应只跳发电机出口开关，而不应同时也跳灭磁开关。
当发电机出现非全相运行时，也即发电机出口开关非全相断开或非全相合上，发电机定子电流三相不平衡出现负序电流及振动，在转子表面感应出两倍工频的电流，引起转子发热，严重时烧毁转子。发电机处于空载状态下发电机非全相运行时无负序电流产生或产生的负序电流很小；发电机出口开关非全相断开、灭磁开关同时断开且原动机的能源供给切断时，发电机产生的负序电流最大，对系统、对发电机的影响也最大，必须立即切断相关电源，由此扩大了事故范围。
发电机逆功率和程序逆功率保护
电机逆功率和程序逆功率保护
3 逆功率保护。 3.1目前新投产的发变组微机保护采用双重化配置，有两套完整的主保护及后备保护，极大得提高了保护动作的可靠性。 3.2 汽轮机超速与逆功率运行的危害比较 从运行经验来看，汽机自动主汽门关不严或自动主汽门终端开关误动的机率远比逆功率保护拒动机率大得多，而且超速的危害性要比汽机故障时降转速慢一点的损失要严重很多，此外，即使逆功率保护拒动，还可以人工判断后手动解列，只是稍慢一点而已。超速危害的最严重后果是能使汽轮发电机组瞬间报废，而逆功率运行的危害是使汽轮机转子部分寿命缩短。《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中规定：“正常停机时，在打闸后，应先检查发电机有功功率是否到零，千瓦时表停转或逆转以后，再将发电机与系统解列，或采用逆功率保护动作解列。严禁带负荷解列。”但是汽轮机正常运行时，紧急情况下带负荷解列发电机将比正常停机时带负荷解列发电机出现超速的机率更多。
发电机逆功率和程序逆功率保护
逆功率保护的输入量为机端PT二次三相电压及发电机CT二次三相电流。当发电机吸收有功功率时动作。
1.2 程序跳闸逆功率保护
某电厂发电机程跳逆功率保护动作灭磁开关拒跳的原因分析
电力科技某电厂发电机程跳逆功率保护动作灭磁开关拒跳的原因分析梁 建茂名臻能热电有限公司，广东 茂名 525000摘要：某电厂在打闸停机过程中，发变组保护程跳逆功率动作，机组相关设备跳闸正常，但无法跳开灭磁开关，针对这一现象，通过对发变组保护的功能和保护回路接线进行原因查找，最终找到解决的办法，避免了灭磁开关拒跳这种异常现象的发生。
关键词：灭磁开关；保护；拒跳中图分类号：TM62 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）04-0255-03引言某电厂#5发电机停机过程中出现发变组保护程跳逆功率动作而灭磁开关拒动的情况，而这种情况在保护装置试验及整组试验过程中都无法及时发现，仅在实际动作中才会出现。
经作者对这一现象的分析，是由于控制回路中串入的高压侧开关辅助接点返回速度慢而导致无法分开灭磁开关，为此作者提出了合理有效的方法，可有效避免灭磁开关拒跳。
1 事件经过2014年1月25日21时40分，某电厂#5汽轮机带负荷60MW并网运行中，汽机运行值班员得单元控长命令：执行汽轮机打闸停机，约1S后发变组保护“程跳逆功率”保护动作，紧接着#5发变组出口开关2205跳闸，#5发电机灭磁开关5MK未跳闸。
DCS报“A套程跳逆功率动作”、 “B套程跳逆功率动作”、“#5发变组出口开关2205跳闸”信号，2205开关在DCS状态也变为“绿色”；马赛克屏上“程跳逆功率动作”光字牌亮，2205开关状态灯变为“绿闪”，电气运行值班人员确认机组与系统解列后手动分开#5发电机灭磁开关5MK。
2 原因分析2.1 保护装置动作结果分析#5发变组保护新装置采用的是国电南自生产的GDGT801U-B。
根据反措要求将#5机发变组由原来型号为GDGT801A单套配置A、B保护柜改为双重化配置的三面屏A、B、C保护柜。
新保护装置A、B柜型号同为GDGT801U-B保护，保护配置完全一致，C柜为非电量保护和操作箱（带电压切换功能），保护装置改造完成于2013年12月25日。
发电机逆功率停机事故的原因分析及改进措施
发电机逆功率停机事故的原因分析及改进措施摘要：本文就某热电厂两起与发电机逆功率相关的停机事故，简要阐述了逆功率的概念及逆功率保护的功用，侧重分析了故障发生的原因，并结合电气岗位实际，从运行的角度对相关问题进行了探讨。
关键词：发电机；逆功率；改进措施引言某热电厂第三热电运行车间配置了两台自并励发电机，其额定功率25MW，属于小型发电机范畴，根据保护配置原则和其自身特点，对其进行了相关的保护配置。
在其运行期间，相继发生两起发电机解列停机的事故，其中第一起为发电机逆功率动作，跳开发电机出口开关和灭磁开关，发电机停机。
第二起发电机逆功率启动，热工保护联动跳发电机主油开关，发电机解列停机。
两起停机事故均由发电机逆功率运行所致。
停机导致了外供蒸汽负荷及电网运行的波动，给工业蒸汽和电网稳定造成了重大不良影响。
下面通过对逆功率及其相关保护原理的介绍，结合实际事故案例进行原因分析和问题探讨。
1 两起事故的经过及原因分析（1）主控室喇叭响，监盘人员报602开关跳闸，2#发电机停机。
检查2#机保护机箱，来“逆功率动作”报文。
对2#发电机本体及辅助回路进行检查，并未发现异常情况，初步排除了电气系统故障导致逆功率动作的可能，判断应为发电机失去原动力造成。
经与汽轮机岗位人员核实，事故发生前，汽机值班员发现汽轮机DCS控制台有功表出现无指示故障，随即进行负荷调整。
在调整过程中发电机逆功率保护动作时间达到定值60s，使发电机逆功率保护动作造成开关跳闸。
在常规故障切机程序中，若为汽轮机系统故障，热工保护首先动作，关主汽门，同时向电气保护装置发切机信号，跳发电机出口开关及灭磁开关。
若为电气系统故障致使逆功率动作，首先发逆功率信号，若经60s延时故障仍未消除则保护动作，跳发电机出口开关、灭磁开关，同时向热工保护发关主汽门信号。
经查实，这次事故的原因是汽轮机主汽门发生故障自动关闭，热工保护未动作，所以也没有发切机信号，最终经逆功率保护关主汽门、切机。
发电机程跳逆功率保护
发电机程跳逆功率保护
由启动程序跳闸的保护（如失磁保护）动作后出口至热控ETS，先由热控ETS 启动保护关闭主汽门，主汽门关闭后将再返回“主汽门关闭”信号,待发电机出现逆功率,然后启动逆功率保护动作出口跳闸。
这是电气故障为保护汽机而先跳汽机的保护方式.
另,汽机本身故障,热控ETS紧急停机,关闭主汽门.主汽门接点关闭的信号再返回到电气保护,待发电机出现逆功率,然后启动逆功率保护动作出口跳闸.
如果不先关主汽门，跳闸甩负荷后可能引起超速，甚至飞车的事故，所以先关主气门，保证安全。
当汽轮发电机组在正常运行时，如果主汽门突然关闭，而逆功率保护拒动，发电机无法解列。
在这种情况下，对机组有什么影响？
逆功率拒动不是还可以手动解列发电机吗？如出口断路器真正无法跳开，对发电机无甚影响，只是由发电机状态变为调相机状态。
但汽轮机会因为无蒸汽，鼓风效应造成尾部叶片温度升高，排气温度升高，一般汽轮机说明书规定此状态不得超过1分钟。
对于允许进相运行的发电机是没有什么影响的，对于没有做过进相试验的发电机是不允许进相运行的，但以上两种情况由于鼓风效应都对汽轮机尾部叶片造成一定的影响即温度升高！
发电机逆功率保护和程跳逆功率保护的区别是什么?
程序逆功率：指主气门关闭后，逆功率才会起作用，前提有一个主气门关闭的条件（关闭的接点串入逆功率动作的回路）。
这种多数用在正常停机或汽机先跳的时候。
时间较短，我们定为3秒钟。
逆功率：没有前提条件，只要发生逆功率了，延时到了就跳闸。
时间设定就是根据汽轮机允许逆功率的时间设定的。
我们这里设定为20秒。
程序逆功率保护拒动的一种原因及其改进措施
程序逆功率保护拒动的一种原因及其改进措施摘要：目前国内不同区域的大型机组发生多次发电机程序逆功率保护拒动。
通过实测功率曲线，发现实测值与整定值比较接近，并且有效计时远小于整定动作时间。
因此提出应根据保护装置实测逆功率值来校核整定值，并适当减小动作时间定值。
关键词：发电机；程序逆功率保护；拒动；整定值引言按照国能安全[2014]161号《防止电力生产事故的二十五项重点要求》的规定，大型发电机组停机时应先将有功、无功功率减至零，确认有功到零、电能表停转或逆转以后再将发电机与系统解列，或采用汽轮机手动打闸或锅炉手动主燃料跳闸联跳汽轮机，让发电机逆功率保护动作解列，严禁带负荷解列。
此外，大型发电机过负荷、过激磁、失磁等异常运行保护通常也将程序跳闸作为保护出口方式。
程序跳闸方式在发电机保护中实际执行次数最多。
因此，程序逆功率保护的可靠性对于大型发电机组显得尤为重要。
近年来陆续发生多起机组停机操作时程序逆功率保护拒动的异常现象，本文结合具体案例查出一种拒动原因并提出改进措施。
1保护装置整定原理1.1保护跳闸逻辑并网运行的发电机主汽门关闭，且发电机逆功率数值达到整定值，经过整定的延时时间后出口跳闸。
以某350MW机组RCS-985系列发电机变压器组保护成套装置为例，其保护出口逻辑如图1所示，具体动作流程如下：①主汽门位置触点闭合。
②逆功率元件动作。
③功率保护软压板投入。
④程序逆功率投跳闸。
⑤功率保护硬压板投入。
⑥功率保护启动。
⑦延时大于整定值。
当且仅当以上条件全部满足时，保护动作出口于解列。
图1程序逆功率保护逻辑框图1.2整定原理根据DL/T684-2012《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》（以下简称整定计算导则），300MW及以上发电机逆功率运行时，在PQ平面上，如图2所示，设反向有功功率的最小值为Pmin=OA。
逆功率保护的动作特性用一条平行于Q轴的直线l表示，其动作判据为：P≤-Pop式中：P——发电机有功功率，输出有功功率为正，输入有功功率为负；Pop——逆功率继电器的动作功率。
电厂逆功率保护停机的改进
电厂逆功率保护停机的改进
冯亮
【期刊名称】《华电技术》
【年(卷),期】2008(030)005
【摘要】以某电厂为例,探讨如何利用热工保护进行停机,以及通过修改逆功率保护定值来避免当事故跳机时,由于无功功率较高而导致逆功率保护处于动作边界,而发生不能跳开发电机的情况.
【总页数】2页(P39-40)
【作者】冯亮
【作者单位】妈湾发电总厂,广东,深圳518052
【正文语种】中文
【中图分类】TM77
【相关文献】
1.龙滩水力发电厂1号发电机逆功率保护配置及应用 [J], 韦江平
2.乌江渡发电厂水轮发电机组逆功率保护的应用 [J], 令狐娇龙
3.核电厂发电机低电压保护失去直流电源导致停机的问题分析与改进 [J], 徐小明
4.核电厂发电机低电压保护失去直流电源导致停机的问题分析与改进 [J], 徐小明
5.挂治水电厂完善逆功率保护的必要性探究 [J], 王清云;丁柯一;皮征永
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1 事件详情及分析
某电厂发电机按计划停运检修，检修人员发现发电机励磁系统灭磁开关主触头存在明显电弧灼伤痕迹。
经查该电厂发电机在机组正常程跳停机与出现故障保护动作停机时，均采用相同的保护出口方式。
根据故障录波装置所记录的内容，励磁系统有灭磁开关断开记录，但没有逆变灭磁信号相关记录。
经分析，发变组保护在正常停机过程中，同时发出跳灭磁开关、逆变灭磁、跳GCB开关命令。
在收到停机命令后，还未启动逆变灭磁程序以降电流，灭磁开关即已断开。
此时虽然机组有功、无功功率已达到最低水平，但转子中仍然有大量能量，导致励磁系统的灭磁开关在励磁回路中仍有较大电流情况下执行分闸指令。
这样的停机保护动作方式迫使灭磁开关触头承受大部分压降；常年累月如此工作后，灭磁开关即有明显电弧灼伤痕迹。
2 改进灭磁停机程序
目前大型发电机停机时，励磁系统降低励磁电流，主要采用励磁系统的逆变灭磁功能和灭磁开关直接断开大电流灭磁两种方式。
前者是正常启停时，发电机励磁系统在收到“逆变灭磁”指令后，通过回路“逆变”功能把转子线圈储存的能量传向交流电源侧，这样既控制了机端定子电压，又消耗了转子能量，抑制了其中的过电压；后者是在事故情况下，发电机直流侧灭磁开关直接动作跳闸，转子能量一部分以电流方式经灭磁电阻转化为热能，另一部分在励磁系统灭磁开关处以电弧形式消耗，可充分控制转子过电压水平。
由此可见，停机时先进行逆变灭磁程序，可明显减少灭磁开关处能量消耗，保护了灭磁开关。
首先，停机过程中采用人工操作励磁系统，监测发电机有功无功水平降至低值时，手动使用逆变灭磁操作，直到灭磁回路电流微弱甚至无电流时断开灭磁开关。
其次，修正原有继电保护装置同时触发GCB断、灭磁开关断以及逆变灭磁的出口方式，使停机过程中根据实际需要按照时间顺序先后进行出口。
前者优点是无需对继电保护出口回路进行改造，停机过程灵活可控，但对人员停机操作要求过高，且有误操作可能性；后者缺点是无法确保励磁回路中的实际电流降到零，所以需要进行灭磁开关分闸，避免人工误操作。
针对第二种方法缺点，可以依据励磁系统长期运行经验及对现场设备情况分析，整定适当的逆变灭磁出口时间，确保在灭磁开关断开前将励磁电流降至较低水平。
综上原因，使用第二种改进方案较为可靠，拟在发变组保护改造过程中对出口逻辑进行二次开发整定。
3 实施改造方案并进行验证
在发变组改造中，针对程序跳闸的出口方式进行了变更，除使用3个跳闸出口继电器BCJ1、BCJ2和BCJ3外，增加中间继电器ZJ。
这项改进使程序逆功率保护增加两段工作延时，即逆功率保护动作出口后经T1时段使BCJ1继电器动作，触发出断开GCB、启动GCB失灵及关闭主汽门命令。
同时，另一触点使中间继电器ZJ动作，经过T2时限后启动出口继电器BCJ2，向励磁系统发出逆变灭磁的命令；经过T3时限启动出口继电器BCJ3，向励磁系统发出断开灭磁开关的命令。
改造前后的波形分析对比情况如图1所示。
图1 改造前、后录波波形
根据改造前波形，在逆功率保护动作发出跳GCB命令断开发电机与主变压器连接，后经约42ms发电机出口开关分位节点开入，又经过约50ms后灭磁开关分位节点开入。
期间未记录到逆变灭磁信号，且可明显看见在灭磁开关断开瞬间，仍保持有较大的励磁电流；较大的励磁电流在灭
触头被灼伤。
约45ms
（广东粤电靖海发电有限公司，揭阳 515223）
摘 要：主要探讨了在日常停机过程后，在检查维护中发现灭磁开关主触头严重灼伤的现象，关注并改进了发电机逆变灭磁保护出口逻辑，总结了修改后的优点及推广价值。
关键词：程序跳闸 逆变灭磁 改进措施
统的逆变灭磁命令，并同时根据设备运行情况恰当整定逆功率保护动作后灭磁开关跳闸命令的时间。
这样的改进方式，充分考虑了灭磁开关的保护问题，确保了停止输出电能后的励磁系统剩余能量不消耗在灭磁开关处，保障了电气一次设备稳定运行；并且设备优化升级过程简单，利用励磁系统现具备的功能，增加简单逻辑及修改相应电气二次回路即可完成，使改造简单可靠易于推广。
升级后的逻辑更适应现场生产实际需要，并且可靠排除人为因素干扰，切实提高励磁系统运行稳定性，具有一定实践价值与推广意义。
(Guangdong YueDian Jinghai Power Generation Co., Ltd., Jieyang 515223)
Abstract: It mainly discusses the phenomenon that the main contact of the de-excitation switch is seriously burned in the inspection and maintenance after the daily shutdown process, pays attention to and improves the exit logic of the generator inverter de-excitation protection, and summarizes the modified advantages and promotion value.
Key words: program tripping, inverter de-excitation, improvement measures
（上接第183页）分析，保证良好的监测效果；整体装置在停机后的盘车前后轴振动值约为150μm，而在连续盘车时段内，振动值维持在15μm。
其次，在机组运行中，临界转速下振动值逐步变大。
振动值与转速呈正方向变化，当转速增大时，振动值也增大，振动值大于机组停车值；在盘车时，振动值为15μm，大于原始的振动值10μm，一旦汽轮机开始提速，当转速在1932r/min时，前后轴的振动值都有明显变大趋势，使用专业的检测设备进行停车值监测。
通过采用GE—Bently System 1监测系统进行故障的分析，可知当汽轮机转速提升到临界转速时，振动值会出现明显变大趋势，且振动值远远高于停车值。
3 转子弯曲原因分析
当整体装置出现故障后，安排相关人员进行设备运行情况检查，发现汽轮机在正常运行状态下，中抽系统没有投用。
中抽系统中的止逆阀与手动闸阀存在着关闭不严实、密封性较差等问题；中抽止逆阀与手动闸阀以后，温度约为270℃，此温度与中抽汽缸的温度存在极大差异，温差较大。
在机组停止运行后，中抽系统管道压力为4.8MPa，该压力大于汽轮机本体压力，如果长时间维持这种状态，就会在中抽管道的止逆阀与汽轮机中抽本体口管道内部形成含有冷凝水的低温蒸汽，当汽轮机跳车后，该低温蒸汽就会发生反窜现象，进入汽缸内部，导致汽轮机轴封存在间隙，
从而出现永久弯曲现象。
高，相关人员在进行汽轮机机组运行状态监测时，要重视转子弯曲情况，采取必要处理措施，规范各项操作，提高机组运行可靠性与安全性，保证机组正常运行。
参考文献
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处理[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2016，（21）：320-322.
Cause Analysis and Pre-control Measures of Turbine Rotor Bending
ZHENG Shuhua
(Hangzhou Steam Turbine Co., Ltd., Hangzhou 310023)
Abstract: As a special steam power plant, steam turbine is an important equipment of thermal power plants, and its operating state directly affects the overall efficiency and quality of thermal power generation. Therefore, in the operation of thermal power plants, it is necessary to pay close attention to the operating state of the turbine to avoid operational failures. In the operation of steam turbines, rotor bending is a common problem, which can cause serious damage, increase the safety threat of turbine operation, and improve equipment maintenance and maintenance costs. Based on this, from the principle of rotor bending, the operation of a steam turbine unit is analyzed, and relevant pre-control measures are obtained, aiming at improving the reliability and safety of the unit.
Key words: steam turbine, rotor bending, pre-control
measures。