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正常调节有功功率引起康明斯发电机组解列的故障消除

  某电厂发电机组正常运转中,根据中调要求进行升负载操作,在增加有功容量流程中,发电机输出无功容量由50MVar突然减小至-80Mvar,励磁调整装置发出低励限制信号发动机,发变组保护装置报失磁保护动作,发电机解列,灭磁开关跳闸。

  故障发生后,严查所有的保护及异常信号,发变组保护装置除了失磁保护动作外没有其它任何损坏报警,损坏录波显示损坏障发生时,发电机机端电压下降,无功容量进相至80Mvar,失磁保护正确动作; 励磁调整装置除了发出低励限制信号没有其它损坏报警信号,从励磁调节装置录波叙谈显示,励磁调整系统中电力系统稳定器输出突降至下限幅值(5%额定机端电压),发电机无功急剧下降,进相运转后,励磁调节装置低励限制启动,但未来得及调整,发电机进相深度已满足失磁保护动作条件。

  根据当时只有有功功率增加操作,发电机励磁调节器采用PSS-1A型电力系统稳定器,因此阐明认为故障的产生是因为PSS反调致使的。对于PSS-1A型电力装置稳定器来说,PSS本身无法判断发电机有功容量的增加是装置低频振荡导致的还是由柴油发动机调节导致的,当柴油发动机增大有功容量输出,PSS输出会减少发电机励磁电流,进而减少发电机无功功率,这就是PSS-1A型的“反调”现状。PSS-1A根据有功功率的变化调整发电机励磁电流,当发电机有功容量向上变化时,其“反调”幅度与有功容量变化幅度成正比,因为本次增加发电机有功功率幅度较大,速度较快,PSS的“反调”直接引起励磁电流的突然降低造成深度进相,引起发电机失磁保护动作解列。

  PSS-1A的“反调”情形对电厂和装置都是不利的,对于PSS-1A型电力装置稳定器可以在调整有功功率时增加闭锁PSS输出的功能,但目前电力系统不推荐这种对策;要排查这种“反调”现象高效的步骤就是采用PSS-2A或PSS-2B模型,目前国内外多家励磁调整器已具有该类模型电力装置稳定器,并在工程中得到大量使用。 对励磁调整器的低励限制用途进行完善,损坏流程励磁调节器先发出低励磁限制信号,但由于低励限制功能作用太慢,没有限制发电机无功功率减小才引起发电机失磁保护动作,目前业界中低励限制调节手段有两种:一种采用在低励限制时增加电压参考值的策略限制无功动力下降,这种措施调整程序较平稳,但调节速度较慢;另一种在低励限制动作时直接转换为无功容量闭环调整,根据无功动力不佳的幅度及速度进行调整,这种步骤调整转速快,有助于发电机无功容量快速恢复至正常运行范围。

正常调节有功功率引起康明斯发电机组解列的故障消除


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