新闻资讯 > 垂直行业

一起水电厂发电机失磁、超速事故的分析

更新时间:2019-12-29 发布:m.1024sj.com

1事故经过

  事故前某水电厂2号机(额定容量65MW)带有功64MW,无功110Mvar。运行人员凭据当日装备检修的需要,进行厂用电400VⅠ段倒为由Ⅲ段供电的操作。依照厂运行规程划定,应先将厂用电400VⅠ段电源开关断开,由400VⅢ段联络开关依靠备用电源自动投进装配(BZT)自动投进供电。操作人(在监护人监护下)在400V配电室断开厂用电400VⅠ段电源开关后,立即发现400VⅢ段BZT不动作,因而手动合上Ⅲ段联络开关4ZKK。

  此时,值班员发现2组蓄电池的浮充电装配均失电停运,随即到继保室将其恢复运行(从停运到恢复运行有一按时间进程)。

  负责检查1~4号机旁盘BZT动作情况的运行主值,在检查到2号机旁盘时,发现BZT未自动动作,因而手动合上了联络开关。当走到2号机与3号机之间时,听到2号机声音异常,发现2号发机电励磁灭磁开关柜冒烟,立即打跳2号机灭磁开关。

2装备损坏情况

(1)抽动身机电转子,发现3个磁极上的阻尼环膨胀节损坏甩出,还有6根阻尼条严重变形,都属过热并受离心力作用甩出的形态。

(2)从发机电定子内膛较着看出,由于转子上阻尼环损坏甩出,与之相对应的位置有扫膛的痕迹,还有因线棒尽缘机械破损引发电弧烧伤的痕迹。共有4根线棒电弧烧损,14根线棒的主尽缘机械损坏露铜,还有220根线棒的主尽缘机械破损1~3mm。

(3)有4块下导瓦擦伤。

(4)灭磁柜内有一个非线性电阻(氧化锌电阻)烧坏,该电阻是作转子过电压庇护用的。

3事故缘由分析

  经由过程对自动记实数据的分析,和装备损坏的情况可以看出,这起事故的进程是由于发机电失往励磁后,发机电失步、超速,转子阻尼环甩出,定子扫膛,线棒尽缘受损短路,庇护动作停机。因而可知,发机电失往励磁是引发事故的缘由,而造成发机电失磁的缘由是:

(1)在将厂用Ⅰ段母线负荷倒为由Ⅲ段供电的操作进程中,BZT不能准确动作,厂用Ⅰ段母线负荷短时失电,与此同时2号机旁盘BZT也不能准确动作,使2号机旁盘短时失往交流电源。

(2)由于原设计的两组直流蓄电池的浮充电装配及2号机A、B两套励磁装配的电源都处于厂用Ⅰ段母线供电的不合理运行状态,在厂用Ⅰ段母线失电后,两组直流蓄电池的浮充电装配和2号机A、B两套励磁装配都失往了交流电源。

(3)励磁调理器交流电失电后,可自动由220V直流母线供电,但由于蓄电池维护质量差,蓄电池失往浮充电,使Ⅰ组直流母线电压从240V瞬间下降为180V(事后由实验所得),造成靠Ⅰ组直流母线供电的2号发机电励磁调理器24V开关电源不能正常投进,使触发励磁整流可控硅的脉冲丢失,励磁装配失控,转子失磁。

4事故扩年夜缘由

(1)失磁庇护拒动是事故扩年夜的重要缘由。该机组失磁庇护是由RZE1失磁阻抗继电器和REL1动态失磁庇护继电器组成的,只有两继电器均动作才能出口。动态失磁庇护继电器反应的是发机电电势及定子电流的变化率,只在失磁的变化进程中才能动作。从录波图上分析,在动态失磁庇护继电器可能动作,而失磁阻抗继电器在失磁到达稳态时才能动作,此时动态失磁庇护继电器已返回(该继电器动作后只延时3s),造成失磁庇护拒动。

(2)在发机电异步运行时,调速器和过速庇护测频旌旗灯号不能反映机组转子的转速是发机电失磁后机组过速的主要缘由。

  机组失磁后,发机电的同步电磁转矩随着转子直流电流的减小而减小,而水轮机的庞大功率(事故前基本是满负荷)使机组加速,造成机组转速跨越同步转速。由于机组调速器的丈量旌旗灯号取自觉机电电压的PT上,又由于机组过速庇护只有一套,其测频旌旗灯号也取自觉机电电压的PT上,而PT反映的是电网频率,在发机电异步运行时不能反映机组转子的转速。所以,在机组失步时,(这时候电网频率是几近不变的),调速器和过速庇护不能抑制过速和起到过速庇护的作用。

(3)机组后备庇护不完善又是机组事故扩年夜的重要缘由。由于发机电失磁,发机电的磁场只能由定子从系统吸收无功来建立,所以发机电定子电流骤增,发机电电压也随之下降。可是,发机电没有设置装备摆设三相低电压过流庇护,发机电失步后,虽已严重过电流,却无庇护动作跳闸。另外,机组过速庇护也没有设置装备摆设与主庇护原理分歧的后备庇护,使主过速庇护失效后,机组只有再过速。

(4)当运行人员发现机组超速,和励磁电流、电压,定子电流、电压,有功、无功功率等参数发生年夜幅度越限变化时,未能实时做紧急停机处置,这也是事故扩年夜的一个缘由。

  由于以上缘由造成机组严重超速,使发机电转子上的阻尼绕组发生过电流,阻尼环的元件因承受过流发生的过热和受机组超速发生的过年夜离心力的作用而甩出,造成发机电扫膛,定子绕组短路。好在短路引发了发机电差动庇护动作跳闸,使机组停了下来,避免了机组转子飞逸的更惨重的后果。

5事故防范措施

(1)厂用电系统、直流系统发生故障,往往会引发灾难性的后果,所以,必需保证这2个供电系统有足够的靠得住性,保证可能危及电力系统及发供电装备平安的重要装备、庇护及自动控制装配等重要负荷的供电回路设置装备摆设合理,确保在任什么时候候都不中断供电电源。

(2)免维护蓄电池不是真正意义上的免维护,只是维护工作量小而已。必需凭据厂家说明书进行正常维护,以保证蓄电池始终处于优秀的工作状态。出格要注重定期进行核对性充放电实验,校核蓄电池的容量。发现畜电池容量不足,应实时更换。应清醒地熟悉到,蓄电池在浮充电状态下,直流母线的电压比力高,其实不一定讲明蓄电池的状态优秀。

(3)水电厂的调速器及过速庇护,若是其测频旌旗灯号取自觉机电出口电压PT上,则在机组失步时,调速器及过速庇护不能起到调理、庇护机组过速的作用。为了保证所取的测频旌旗灯号能真正反映机组转子的转速,测频旌旗灯号可取自在转子上加装的齿盘测速器。另外为了靠得住地避免机组过速,在已装有电气式过速庇护的根蒂根基上,还要加装机械式过速庇护。为了增加靠得住性,年夜型水轮发机电组还应装设两级机械过速庇护。

(4)失磁庇护是发机电的重要庇护,要重视其选型和投运后的校验及维护,全力削减庇护的拒动。

(5)增强对运行人员应急处置事故能力的培训,增强“保装备”平安的教育,使运行人员在发生可能危及机组平安的情况时,能够判断地做紧急停机处置,确保装备的平安。


上一篇:电力行业信息化:发电企业如何实施大型系统
下一篇:直流接地引发的一次“异常”现象分析