許 震

(國電諫壁發(fā)電廠，江蘇 鎮(zhèn)江 212006)

某電廠1 000 MW機組勵磁系統(tǒng)采用機端自并勵靜止勵磁方式，勵磁調(diào)節(jié)器為瑞士ABB公司生產(chǎn)的UNITROL 5000微機型勵磁調(diào)節(jié)器。勵磁系統(tǒng)通過可控硅整流橋控制勵磁電流，達到調(diào)節(jié)同步發(fā)電機電壓和無功功率的目的。UNITROL 5000勵磁系統(tǒng)是一整套設(shè)備，正常情況下由控制室遠控操作。勵磁系統(tǒng)控制方式開關(guān)必須置于REMOTE(遠方)，才能從控制室DCS畫面發(fā)出命令，此命令是通過勵磁系統(tǒng)以二進制信號發(fā)出。而直接安裝在勵磁系統(tǒng)柜門前面板上的就地控制單元(ECT)，僅在調(diào)試、試驗或緊急控制時使用，ECT的功能是控制和監(jiān)視UNITROL 5000勵磁系統(tǒng)。

1 現(xiàn)場異常問題分析及措施

1.1 現(xiàn)場異常1

某機組在啟動合滅磁開關(guān)后，DCS中“勵磁調(diào)節(jié)器綜合故障報警”，查2號整流柜無輸出電流且有故障燈亮，整流屏上有“OFF”燈亮、“FAIL”燈亮，調(diào)節(jié)器屏上報“162”。2號整流柜出風(fēng)口無風(fēng)，清理濾網(wǎng)后將調(diào)節(jié)器切為就地并復(fù)位后正常。

根據(jù)設(shè)計，四個功率柜公用一個風(fēng)道結(jié)構(gòu)，分別由交流進線柜和直流出線柜經(jīng)柜門濾網(wǎng)兩側(cè)進風(fēng)。冷卻系統(tǒng)采用強迫風(fēng)冷方式。每個功率柜采用雙組風(fēng)機冗余冷卻，在風(fēng)壓或風(fēng)量不足時，備用風(fēng)機能自動投入。整流柜冷卻風(fēng)機的風(fēng)量不足(即出風(fēng)口檔板接點)作為閉鎖整流柜運行條件之一，三臺或以上的整流柜被閉鎖時，則跳發(fā)電機。若柜門濾網(wǎng)積灰過多，將會使風(fēng)機吸入風(fēng)力不足，無法將其上部出風(fēng)板頂開，出風(fēng)板上的微動開關(guān)便判為風(fēng)冷故障，從而發(fā)出異常信號。

從運行角度來看，定期清理濾網(wǎng)做好維護，防止由于濾網(wǎng)堵塞而導(dǎo)致風(fēng)冷故障跳閘和開機失敗。

ABB對冷卻風(fēng)的潔凈程度從濾網(wǎng)上嚴(yán)格限制，從保護設(shè)備的角度來講是？順的。但是，單純地把風(fēng)量不足(即出風(fēng)口檔板接點)作為閉鎖整流柜運行條件是否太嚴(yán)格，整流柜本身也帶有溫度保護，是否可同時考慮溫度情況。但出風(fēng)口檔板接點可靠性到底如何，會否在經(jīng)過一段時間的運行或停用，由于積灰、氧腐蝕等導(dǎo)致風(fēng)扇的出風(fēng)口檔板接點接觸不良等問題。本文以一個會越來越不可靠的機械接點作為整流柜冷卻風(fēng)量是否正常和可投用的依據(jù)，勢必使得機組運行的安全可靠性大幅降低。

1.2 現(xiàn)場異常2

某機組啟動時，滅磁開關(guān)合不上，“146 Start-UP blocked extern”報警。

UNITROL 5000勵磁系統(tǒng)共有8個柜子，除AVR調(diào)節(jié)器柜外，其他每個柜門上都有門控開關(guān)，當(dāng)機組運行中，柜門一旦打開，將會有“勵磁系統(tǒng)故障”信號，報出“146 Start-UP blocked extern”報警。此信號，會致FCB ON及EXC ON指令無效。

如將所有柜門重新鎖緊后正常，在機組啟動檢查勵磁系統(tǒng)無異常后將柜門進行鎖緊，無相關(guān)異常信號。

在機組起勵過程中FCB ON及EXC ON指令無效將導(dǎo)致勵磁無法投入，而在機組正常運行中這兩個指令的閉鎖又顯得毫無意義，這樣的設(shè)計又讓進口設(shè)備對電氣邏輯的考慮和我們的習(xí)慣上區(qū)別較大，僅僅因為柜門未關(guān)好，而使FCB ON及EXC ON指令無效是因為怕人員觸電，還是怕柜門打開灰塵進入對設(shè)備不利等。那平時在機組正常運行中的檢查還需不需要再開門檢查，并且F15熔絲熔斷、Q15開關(guān)斷開等原因也會使“146 Start-UP blocked extern”報警。若仍需開門檢查，運行人員會因習(xí)以為常而不重視這個報警信號，從而使其他原因引起的發(fā)信輕易逃開監(jiān)視。為了避免檢查時頻繁告警以干擾運行人員正常監(jiān)視，應(yīng)將門控開關(guān)給短接掉從而避免該問題出現(xiàn)。

1.3 現(xiàn)場異常3

2012年9月15日，某機組在運行中發(fā)來轉(zhuǎn)子回路接地信號，經(jīng)查為故障錄波器卡件回路接地引起，隔離故障錄波器后，接地現(xiàn)象消失。

由于機組故障錄波器原勵磁電流回路取自調(diào)節(jié)器+ER柜-X50端子排的1、2端子，1、2端子經(jīng)熔絲-F06與分流器-R06連接，使故障錄波器測量回路不能與發(fā)電機勵磁回路的強電隔離，造成故障錄波器有接地現(xiàn)象時，勢必影響發(fā)電機轉(zhuǎn)子回路的絕緣情況。

為使故障錄波器測量回路能與發(fā)電機勵磁回路的強電隔離，將故障錄波器勵磁電流改取調(diào)節(jié)器+ER柜內(nèi)勵磁電流變送器-U18電流，將原接于+ER柜-X50端子排的1、2端子的電纜改接至+ER柜-X35端子排的8、58端。同時，將勵磁電流量回路由非冗余設(shè)計改為兩個勵磁調(diào)節(jié)通道完全冗余測量，配置實現(xiàn)完全雙重化。

1.4 現(xiàn)場異常4

時常發(fā)現(xiàn)某機調(diào)節(jié)器ECT屏操作界面數(shù)據(jù)不動，其他界面正常，DCS中報“勵磁系統(tǒng)綜合故障報警”，同時機組AVC退出，至現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)器ECT死機，ECT與后臺通信中斷。再將ECT重啟后正常，后又將AVC投入正常。

從事故電廠的反應(yīng)情況來看，導(dǎo)致ARCnet故障的一個較大原因是就地控制屏LCP內(nèi)的一個封裝元件發(fā)熱引起，在今后的檢查維護中要加強對這一個部件的檢查。

在UNITROL 5000勵磁系統(tǒng)中，將ARCnet網(wǎng)絡(luò)總線技術(shù)用于勵磁系統(tǒng)內(nèi)部調(diào)節(jié)器、功率柜、滅磁柜、人機界面等設(shè)備的相互連接，進行控制和信息交換，采用令牌傳輸，數(shù)據(jù)信息量大，雖然可以減少柜間接線，提高工藝水平，但一旦發(fā)生問題后果將是嚴(yán)重的。

理論認為，由于勵磁系統(tǒng)ARCnet總線承擔(dān)著勵磁系統(tǒng)控制和狀態(tài)信號交換，如果ARCnet總線發(fā)生松動與各功率柜信號被中止交換，調(diào)節(jié)器失去對功率柜的控制將出現(xiàn)勵磁系統(tǒng)故障信號，嚴(yán)重時將導(dǎo)致機組非停。

針對因機組勵磁系統(tǒng)ECT死機、通信中斷、綜合故障報警均會導(dǎo)致機組AVC自動退出，故更換ECT裝置并升級ECT軟件狗驅(qū)動程序，增加閉鎖、解鎖開關(guān)，正常運行時ECT僅監(jiān)視、不控制，其處于閉鎖狀態(tài)，需要就地控制時置解鎖位置，解決死機與每月定期誤發(fā)報警問題。

1.5 現(xiàn)場異常5

2012年6月10日，某機勵磁調(diào)節(jié)器綜合故障報警、通道切至2通道運行。就地查為通道1：119(另一通道報警)故障報警；通道2：113(備用通道ARCnet故障)故障報警。經(jīng)檢查為兩通道間的通信連接中斷，通道1的COB板壞且故障無法復(fù)歸切回至通道1運行，加強對勵磁系統(tǒng)及調(diào)節(jié)器檢查監(jiān)視。

在機組檢修期間，更換COB板并進行測試正常后投運正常。

1.6 現(xiàn)場異常6

2016年2月6日，某機勵磁系統(tǒng)綜合故障、功

功率柜整流器故障報警，AVC裝置退出。檢查發(fā)現(xiàn)，機組參數(shù)正常，現(xiàn)場檢查勵磁系統(tǒng)1號整流柜故障退出，ECT顯示整流橋1失靈、過壓吸收裝置失效、整流橋閉鎖，現(xiàn)場報“161”報警，整流柜CDP顯示屏上無顯示，其OFF燈亮，F(xiàn)AIL燈亮，電流顯示為零。經(jīng)查為此機在勵磁系統(tǒng)1號功率柜過壓吸收裝置故障，1號功率柜自動退出運行，故障信號無法復(fù)位，需停機檢查。

利用機組檢修期間更換整流柜SCI板及阻容吸收回路IGBT模塊,經(jīng)小電流試驗測試正常后投運正常。

2 結(jié)語

ABB公司生產(chǎn)的UNITROL5000型勵磁系統(tǒng)，在某廠1 000 MW機組投運期間來看，總體運行情況良好，在各種工況下，均能正常調(diào)節(jié)。但也存在一些異常情況發(fā)生，針對這些情況，根據(jù)現(xiàn)場實際需求進行相應(yīng)改進，以期消化并吸收UNITROL5000 型勵磁系統(tǒng)的先進技術(shù)，以促進UNITROL5000 型勵磁系統(tǒng)在電廠的安全穩(wěn)定運行，使得其勵磁系統(tǒng)與機組更加協(xié)調(diào)，確保機組安全運行。