可控硅励磁故障及发电机定子绕组事故分析与改进.doc
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1、可控硅励磁故障及发电机定子绕组事故分析与改进王豫平水轮发电机在运行过程中,转子失磁是一种破坏性事故.由于发电机失去励磁后与系统失步,当转子回路仍然是闭合回路时,发电机进入异步发电运行也就是发电机进相运行状态。由于凸极式同步水轮发电机的同步电抗较小,发电机要从接入电网系统中吸收很多无功功率以,维持发电机异步发电运行时建立主磁场所需的无功电流,与此同时发电机又要向系统送出大量有功负荷,故定子绕组的电流将大大超过额定值,发电机进相运行在生产厂家没有说明和现场没有试验的情况下,一般不允许进相运行,在发生事故后如果运行人员处理不及时,可能导致发电机定子绕组因长时间过流发热起火,更为严重的是烧毁定子绕组的
2、同时,可能将定子铁心烧坏,使发电机的善后修复难度加大,所以,对机组的深度进相运行必须引起高度重视。1、事故现象2005年3月,桑科发电公司蒲黄电站1号发电机组的励磁系统由原来的旋转式励磁机,更新为可控硅静止励磁。该励磁装置于2005年5月21日机组运行中,出现直流系统接地且正对地60V。在查找接地时,瞬切操作母线总把手时因接地信号仍然存在,立即切回后,发现励磁调节器由主通道自动转换到备用通道运行,人工手动将其切回到主通道,但装置又自动转换至备用通道,这是机组出现如下故障:转子过电压保护指示灯亮;发电机有功功率略有下降;机组无功功率表摆动几下后,反指示达下限针挡;转子电流表指示首先下降到“0”,
3、随后在200380A范围内有规律摆动,转子电压表在60175V范围内有规律摆动;定子电流表摆动后打满刻度针档(满刻度为1500A);机组发过负荷信号。在以上状态下,灭磁开关与发电机出口油开关均未跳闸,厂用电电源正常,继而1号机风洞有烟雾出现,运行人员立即果断解列停机。2、 事故分析及危害机组停机后,首先是对发电机定、转子进行外观检查,发现各这时转子绕组回路环软连接片附近有融化的焊锡甩出,定子内表面有油污高温后留下的痕迹。随后又对定、转子绕组进行了例行试验,其结果正常。根据机组上述故障信息对机组运行工况做如下分析。当机组转子电流表指示零位,无功表指示到零,表明这时机组进入了无励磁运行状态,即转子
4、磁场消失,可能是转子回路开路或励磁装置因故障而无励磁电流输出。当转子电流表在200380A范围内有规律摆动,转子电压表在60175V范围内有规律摆动,表明转子回路没有开路。机组事故发生过程中各阶段的工况分析。由于转子电流表在200380A范围内摆动表明这时转子绕组回路是贯通的,即转子回路这时没有开路,无功表指示负值,表示由原来的向系统送无功功率变为从电网吸收无功功率。发电机正常运行时,定子磁场和转子磁场均以同步转速旋转,水轮机输出转矩和发电机电磁制动转矩相平衡。转子失磁时,转子磁场消失电磁制动转矩突然为零,而水轮机输出转矩不变,于是转子突然加速旋转,使发电机的转速超过同步转速与系统失步,这时在
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