关于励磁系统闪发报警的分析

1、关于励磁系统闪发报警关于励磁系统闪发报警的分析的分析一、情况简介一、情况简介 自自#7、8机组投运以来，曾多次发生励磁系统闪发报警的机组投运以来，曾多次发生励磁系统闪发报警的问题，有时是问题，有时是#7、8机组励磁系统同时闪发报警，有时是某一机组励磁系统同时闪发报警，有时是某一台机组励磁系统单独闪发报警，每次持续时间约为台机组励磁系统单独闪发报警，每次持续时间约为500ms。由于该报警信号为综合故障信号，且励磁调节器无报警记录，由于该报警信号为综合故障信号，且励磁调节器无报警记录，给查找报警原因带来了很大困难。后经检查励磁系统采样数据、给查找报警原因带来了很大困难。后经检查励磁系统采样数据、参

2、数设置、输出波形等，均未发现异常。针对该情况联系设备参数设置、输出波形等，均未发现异常。针对该情况联系设备厂家技术人员，给出的结论是：励磁系统闪发报警应为电网系厂家技术人员，给出的结论是：励磁系统闪发报警应为电网系统电压波动引起，为正常动作。统电压波动引起，为正常动作。二、原因分析二、原因分析 通过查阅励磁调节器软件逻辑图，对励磁系统各控制、限通过查阅励磁调节器软件逻辑图，对励磁系统各控制、限制等逻辑功能进一步分析可知，共有三个信号可触发该报警发制等逻辑功能进一步分析可知，共有三个信号可触发该报警发出，分别是出，分别是EXCTR_TRP（励磁跳闸）、（励磁跳闸）、EXCTR_ALM（励磁（励磁

3、报警）、报警）、ACL_LIMIT（励磁限制）。此外，报警输出继电抖（励磁限制）。此外，报警输出继电抖动引起信号误发也是触发该报警发出另一个原因。动引起信号误发也是触发该报警发出另一个原因。 1、继电器抖动引起励磁系统闪发报警的可能性分析、继电器抖动引起励磁系统闪发报警的可能性分析 当继电器抖动时确实会引起报警信号误发，但是在励磁当继电器抖动时确实会引起报警信号误发，但是在励磁系统出现闪发报警问题的初期，即更换了报警继电器，但未能系统出现闪发报警问题的初期，即更换了报警继电器，但未能解决问题，且有两台机同时报警的现象，所以可以排除是因元解决问题，且有两台机同时报警的现象，所以可以排除是因元器件

4、故障引起的闪发报警。器件故障引起的闪发报警。2、EXCTR_TRP触发励磁系统闪发报警的可能性分析触发励磁系统闪发报警的可能性分析 EXCTR_TRP为励磁系统跳闸信号，当该信号产生时，为励磁系统跳闸信号，当该信号产生时，励磁系统将停运，同时向发变组保护柜发送跳闸指令使机组跳励磁系统将停运，同时向发变组保护柜发送跳闸指令使机组跳闸，显然闪发报警信号并非由闸，显然闪发报警信号并非由EXCTR_TRP引起。引起。3、EXCTR_ALM触发励磁系统闪发报警的可能性分析触发励磁系统闪发报警的可能性分析 EXCTR_ALM为励磁系统报警信号，该信号产生时，励为励磁系统报警信号，该信号产生时，励磁系统仍能

5、继续运行，但需要采取措施处理缺陷，其报警代码磁系统仍能继续运行，但需要采取措施处理缺陷，其报警代码将记录在故障列表中，这与励磁系统每次闪发报警后不记录的将记录在故障列表中，这与励磁系统每次闪发报警后不记录的情况不相符，因此可以排除是由该信号触发的报警信号。情况不相符，因此可以排除是由该信号触发的报警信号。4、ACL_LIMIT触发励磁系统闪发报警的可能性分析触发励磁系统闪发报警的可能性分析 ACL_LIMIT为励磁系统限制器动作信号，当低励磁限制、为励磁系统限制器动作信号，当低励磁限制、过激磁限制和过励磁限制中任一限制器动作时，均可触发过激磁限制和过励磁限制中任一限制器动作时，均可触发ACL_

6、LIMIT，而在限制器返回后，而在限制器返回后，ACL_LIMIT也将返回且在也将返回且在故障列表中不保存故障代码。据此可初步认定励磁系统闪发报故障列表中不保存故障代码。据此可初步认定励磁系统闪发报警是由低励磁限制、过激磁限制和过励磁限制中的一个动作之警是由低励磁限制、过激磁限制和过励磁限制中的一个动作之后所引起的。后所引起的。 1）低励磁限制器功能块是一种辅助控制，用于防止发电）低励磁限制器功能块是一种辅助控制，用于防止发电机的励磁电流降低到超过小信号（静态）稳定极限或定子铁芯机的励磁电流降低到超过小信号（静态）稳定极限或定子铁芯端部发热极限的水平。端部发热极限的水平。UEL由定值给定部分和

7、调节部分组成，由定值给定部分和调节部分组成，两个关键输入是发电机的端电压和有功功率，动作曲线如下图两个关键输入是发电机的端电压和有功功率，动作曲线如下图1。由动作曲线可以看出，低励磁限制动作时，发电机无功一。由动作曲线可以看出，低励磁限制动作时，发电机无功一定是负值，即运行于吸收无功的状态，而定是负值，即运行于吸收无功的状态，而#7、8发电机一直运发电机一直运行于发无功的状态，即发电机无功为正值，因此可以判断励磁行于发无功的状态，即发电机无功为正值，因此可以判断励磁系统闪发报警不是由低励磁限制器动作引起的。系统闪发报警不是由低励磁限制器动作引起的。 图图1 低励磁限制动作曲线低励磁限制动作曲线

8、 2）过激磁限制用于防止发电机组铁芯过磁通饱和，其计）过激磁限制用于防止发电机组铁芯过磁通饱和，其计算公式为算公式为V/F=（U/Un）/（f/fn），其中），其中U为发电机运行电压，为发电机运行电压，Un为发电机额定电压，为发电机额定电压，f为发电机运行频率，为发电机运行频率，fn为发电机额定为发电机额定频率。在我厂，过激磁限制整定值为频率。在我厂，过激磁限制整定值为1.05。 3）过励磁限制器通过对发电机励磁电流的调节与限制，）过励磁限制器通过对发电机励磁电流的调节与限制，以防止发电机转子因过热而损坏。在我厂，过励磁限制器启动以防止发电机转子因过热而损坏。在我厂，过励磁限制器启动值为值为4

9、210.56A。 4）此前，虽然排除了低励磁限制动作的可能性，但仍无）此前，虽然排除了低励磁限制动作的可能性，但仍无法准确判断出究竟是过激磁限制器动作还是过励磁限制动作，法准确判断出究竟是过激磁限制器动作还是过励磁限制动作，这是由于以下原因：（这是由于以下原因：（1）是励磁调节器在报警后无任何故障）是励磁调节器在报警后无任何故障代码记录；（代码记录；（2）DCS曲线记录的模拟量数据，如发电机电压、曲线记录的模拟量数据，如发电机电压、励磁电压、励磁电流等，只能精确到秒，而励磁调节器工作时励磁电压、励磁电流等，只能精确到秒，而励磁调节器工作时的数据采样是以毫秒为单位的，因此的数据采样是以毫秒为单位

10、的，因此DCS曲线不能准确反应曲线不能准确反应模拟量的瞬时变化情况，无法作为分析励磁系统闪发报警的依模拟量的瞬时变化情况，无法作为分析励磁系统闪发报警的依据；（据；（3）原有故障录波器存在质量问题，在励磁系统闪发报）原有故障录波器存在质量问题，在励磁系统闪发报警时往往不能启动录波。警时往往不能启动录波。 通过查看最近几次通过查看最近几次#8机组励磁系统闪发报警时故障录波器机组励磁系统闪发报警时故障录波器记录的波形，在闪发报警时励磁电压和励磁电流均有波动，励记录的波形，在闪发报警时励磁电压和励磁电流均有波动，励磁电压向上波动约磁电压向上波动约90V，励磁电流向上波动约，励磁电流向上波动约110A

11、。针对这。针对这一个情况，和厂家技术人员取得了联系，认为是电网电压波动一个情况，和厂家技术人员取得了联系，认为是电网电压波动或者厂用电负荷波动引起发电机机端电压波动，励磁调节器则或者厂用电负荷波动引起发电机机端电压波动，励磁调节器则通过调节励磁电压、励磁电流来维持发电机机端电压的恒定，通过调节励磁电压、励磁电流来维持发电机机端电压的恒定，而在调节过程中，发电机电压瞬时增大，达到了励磁调节器内而在调节过程中，发电机电压瞬时增大，达到了励磁调节器内的过激磁限制定值（整定值为的过激磁限制定值（整定值为1.05），使过激磁限制器动作，），使过激磁限制器动作，从而引起励磁系统闪发报警。由于励磁电流最大值

12、为从而引起励磁系统闪发报警。由于励磁电流最大值为3110A，未达到励磁限制器定值未达到励磁限制器定值4210.56A，可排除过励磁限制器动作。，可排除过励磁限制器动作。三、结论三、结论 经过以上分析可判断励磁系统闪发报警是由过激磁限制器经过以上分析可判断励磁系统闪发报警是由过激磁限制器动作引起的。另外，从动作引起的。另外，从#7、8机组时常同时闪发报警的情况来机组时常同时闪发报警的情况来看，也可以排除励磁系统元件故障或过激磁限制器误动作引起看，也可以排除励磁系统元件故障或过激磁限制器误动作引起报警的可能性，因为把两台机组联系在一起的就是电网，同时报警的可能性，因为把两台机组联系在一起的就是电网

13、，同时或单台闪发报警的情况下，最有可能的原因就是电网电压波动或单台闪发报警的情况下，最有可能的原因就是电网电压波动等。在动作定值达到临界的工况下，限制器动作特性差异会导等。在动作定值达到临界的工况下，限制器动作特性差异会导致报警闪发的不确定性。致报警闪发的不确定性。三、计划采取的措施三、计划采取的措施 过激磁限制的定值需要考虑发电机正常运行时的电压，过激磁限制的定值需要考虑发电机正常运行时的电压，并与发变组保护中的过激磁保护相配合，在机组正常运行过程并与发变组保护中的过激磁保护相配合，在机组正常运行过程中，励磁系统针对过励限制的调整功能应先于发变组过激磁保中，励磁系统针对过励限制的调整功能应先

14、于发变组过激磁保护动作。护动作。#7、8发电机在正常运行时其电压值发电机在正常运行时其电压值20.5KV20.6KV之间，在发变组保护中，过激磁保护分定时限和反时限两部分，之间，在发变组保护中，过激磁保护分定时限和反时限两部分，其中定时限为其中定时限为V/F=1.1时，延时时，延时1秒发信号，秒发信号，V/F=1.25时，延时，延时时1秒动作于全停，反时限段为秒动作于全停，反时限段为V/F=1.05时，延时时，延时20000S动动作于全停，作于全停，V/F=1.35时，延时时，延时0S动作于全停。动作于全停。 经过与厂方技术人员讨论，将励磁调节器中的过激磁限经过与厂方技术人员讨论，将励磁调节器中的过激磁限制定值修改为制定值修改为1.08时，既相对于发电机的正常运行电压