600MW发电机组励磁变压器冷却系统问题分析及改造_巨建成
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600MW发电机组励磁系统故障分析摘要:介绍某电厂600MW机组励磁系统曾出现的转子过电压、整流柜退出运行、励磁电压突变等故障情况.分析故障原因,并提出相应的处理措施和建议,为同类型机组励磁系统的运行维护提供借鉴。
关键词:励磁系统;故障;转子过电压;励磁电压波动电力系统在正常运行时,发电机励磁电流的变化主要影响电网的电压水平和并联运行机组间无功功率的分配。
在某些故障情况下,发电机端电压降低,将导致电力系统稳定水平下降[1-2]。
为此,当系统发生故障时,要求发电机迅速增大励磁电流,以维持电网的电压水平及稳定性。
可见,同步发电机励磁的自动控制在保证电能质量、无功功率的合理分配和提高电力系统运行的可靠性方面都起着十分重要的作用。
同步发电机的励磁系统一般由励磁功率单元和励磁调节器两个部分组成,励磁功率单元向同步发电机转子提供直流电流,即励磁电流;励磁调节器根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出,整个励磁自动控制系统是由励磁调节器、励磁功率单元和发电机构成的一个反馈控制系统[3]。
励磁系统是提供同步发电机可调励磁电流装置的组合,它包括励磁电源装置(如直流励磁机、交流励磁机、励磁变压器及整流装置等)、自动调整励磁装置、手动调整励磁装置、自动灭磁装置、励磁绕组过电压保护装置和上述装置的控制、信号、测量仪表等[4]。
为了保证发电机在正常工作时不会由于励磁系统故障而引起不必要的停机,还可根据需要安装设备用励磁系统。
励磁系统是同步发电机组的重要构成部分,它的技术性能及运行的可靠性,对供电质量、继电保护可靠动作、加速异步电动机自启动和发电机与电力系统的安全稳定运行都有重大的影响[5-6]。
文中针对某电厂一期工程2台600MW机组采用自并励静止励磁系统,调节器采用UNITROL5000型数字式自动励磁调节器。
自2006年投产至2009年。
l号机组励磁系统共出现4次故障,影响了起励操作和励磁系统正常运行。
这些故障,有由元件故障引起的,也有由软件异常造成的。
2024年水电站励磁系统的故障及处理引言:水电站是一种重要且常用的可再生能源发电方式,被广泛应用于全球各地。
而水电站中的励磁系统是其正常运行的关键组成部分之一。
然而,由于长期运行和各种外部因素的影响,励磁系统可能会出现故障。
本文将重点讨论2024年水电站励磁系统可能面临的故障情况以及相应的处理方法。
一、故障一:励磁系统停电1.原因分析:励磁系统停电可能由于供电线路故障、变压器故障、开关故障等因素引起。
2.处理方法:首先需要检查供电线路是否正常,如出现故障应及时修复或更换。
若线路正常,需要检查励磁变压器的状态,确认是否需要修复或更换。
同时,还需要检查励磁开关的工作情况,如有问题应尽快修复或更换。
二、故障二:励磁系统过热1.原因分析:励磁系统过热可能由于过载运行、散热不良等原因引起。
2.处理方法:首先需要检查励磁系统的负荷状况,如出现过载应及时调整负荷使其在正常范围内运行。
另外,检查散热系统是否正常工作,如散热器堵塞或风扇故障等,应及时清理或修复以确保散热效果良好。
三、故障三:励磁系统输出不稳定1.原因分析:励磁系统输出不稳定可能由于调节回路不稳定、电源电压波动等原因引起。
2.处理方法:首先需要检查调节回路的工作情况,如出现不稳定应检查回路中的元件是否老化或损坏,并及时更换。
另外,需要检查电源电压波动情况,如电源不稳定应考虑增加电压稳定器以确保励磁系统输出的稳定性。
四、故障四:励磁系统绝缘故障1.原因分析:励磁系统绝缘故障可能由于湿气侵入、绝缘材料老化等原因引起。
2.处理方法:首先需要对励磁系统进行全面的绝缘检测,找出绝缘故障的具体位置。
然后应依据具体情况采取相应的处理措施,如更换绝缘材料、防水涂层等,以保证励磁系统的绝缘性能。
五、故障五:励磁系统电气连接故障1.原因分析:励磁系统电气连接故障可能由于接线不牢固、插销烧坏等原因引起。
2.处理方法:首先需要对电气接线进行全面检查,确保接线牢固可靠。
如发现接线不良应及时进行修复。
600MW发电机励磁系统故障摘要:励磁系统作为发电厂同步发电机的重要组成部分,其性能的好坏直接影响到发电机运行的可靠性和稳定性,励磁系统还可以为发电机转子提供励磁电流,保证发电机在发电机磁场中正常运行。
励磁装置一旦发生故障,将给发电机的正常运行带来极大的威胁。
在此基础上,以600MV发电机组为例,对励磁系统故障进行了分析,分析了故障原因,并提出了运行维护建议。
关键词:600MW发电机组;励磁系统装置;故障分析1600MW机组励磁变故障诊断1.1励磁系统故障原因分析(1)维护检查工作在检查过程中,转子和电缆输出的扭转出现问题,产生转子电位和激励电源方向相反的情况,励磁失败概率变高。
上述问题影响励磁装置的电源和发电机的励磁电压和变压器整流等稳定运行,降低发电机的运行效率。
主要是因为励磁绕组过载保护根据逆时间动作基准响应励磁绕组的平均加热状态,调整发电机转子过载能力缺陷。
设置在高压或低压侧的励磁变压器,主电路发生故障时,长时间的延迟导致发电机转子的绝缘电阻,降低了转子对接地保护的响应速度,转子的接地电阻判定接地条件时,主电路的短路故障无法起到保护作用。
(2)设备质量问题发电机励磁碳刷由于生产厂家不同,质量差别较大,表现为碳刷杂质和颗粒不均匀,增加了运转过程摩擦产生火花的概率。
如果碳刷与滑环间存在缝隙,造成碳刷接触不良等问题,影响励磁碳刷电流均匀性,甚至可能导致电流较大的碳刷高温烧损。
1.2故障现象(1)发电机转子过电压故障此故障主要表现在合闸过程中,按下合闸按钮后,出现转子过电压报警现象。
根据显示的报警码,检查转子回路故障后,根据检查波形,判断励磁开关桥式整流器输入、输出回路正常,检查转子回路及绕组,接线及绝缘电阻无异常现象。
经过检查、更换和测试电路板之间的导线,上述故障仍然存在。
(2)励磁电压突变针对励磁电压突变,在相对较慢的限制函数下,对发电机的无效电力发生器没有起到限制性作用,为了有效减少上述故障的保护和损失,应对低激励限制采用调整措施。
浅析发电机励磁系统运行维护及改进措施摘要:华电红雁池发电厂#1、#2发电机励磁系统采用无刷励磁方式,#3、#4发电机励磁系统采用自并励励磁方式。
本文介绍了四台发电机励磁系统的组成及运行维护中存在的问题,并提出改进措施。
关键词:励磁系统运行维护改进措施一、概述在电力系统的运行中,同步发电机的励磁系统起着重要的作用,它不仅控制发电机的端电压,而且还控制发电机无功功率、功率因数和电流等参数。
其运行的稳定性对同步发电机的运行性能及电力系统的稳定性有十分重要的影响。
二、发电机励磁系统的组成我厂#1、#2发电机励磁系统为无刷励磁系统,由副励磁机、交流电枢旋转式主励磁机、旋转三相全波硅整流器、自动励磁调节器等部件组成。
副励磁机是永磁发电机,其磁极是旋转的,电枢是静止的,副励磁机的定子绕组上产生的500Hz高频电压,供给三相可控硅整流装置,其输出的直流电供交流励磁机励磁,而交流电枢旋转式主励磁机正好相反,其电枢、硅整流元件、发电机的励磁绕组都在同一轴上旋转,不需任何滑环与电刷等接触件,这就实现了无刷励磁。
#3、#4发电机励磁系统采用的是自并励励磁系统,由启励电源、励磁变压器、整流柜、灭磁开关、过电压保护柜、滑环、微机励磁调节器等组成,此励磁系统不用励磁机,机组并列前,由启励电源提供发电机励磁,机组并网后由机端励磁变压器供给整流柜电源,其输出的直流电源经灭磁开关及发电机滑环碳刷给发电机提供励磁。
三、发电机励磁系统的运行维护1.#1、#2发电机无刷励磁系统运行方式1.1 正常运行方式发电机正常运行时自动励磁调节器A、B柜并列运行,各带50%负荷,C柜在备用状态。
当其中一台调节器故障退出时,另一台自动带机组全部励磁负荷。
#1、#2发电机励磁调节A﹑B柜两柜的PSS投切开关操作方式规定如下:当省调要求投入PSS电力系统稳定器功能时,此时将励磁调节A﹑B柜两柜的PSS 投切开关切至“投入” 位置,励磁调节A﹑B柜调节器运行方式为(PID+PSS)功能。
600MW发电机常见问题分析及对策摘要:本文对 600MW发电机近几年出现的三类典型问题:定子绕组端部磨损,转子绕组匝间短路、接地和漏氢原因进行了分析,结合问题处理过程总结了经验。
从发电机制造工艺流程及制造过程监理重点制定出有针对性的防范措施,对已投产的发电机提出了检修建议,以期提高发电机运行的安全可靠性。
关键词:600MW;发电机;问题分析;对策前言随着国民经济的发展,电力能源在现代社会经济中的地位越来越重要,无论是居民的日常生活,还是工厂的生产活动,都需要电力的支持,因此保障供电安全十分重要。
而大型发电机则是电厂的主要工作设备,一旦发电机出现故障,就会对供电产生重大影响,因此定期检查发电机的运行状态,及时发现存在的问题并加以解决,从而确保发电机不出现重大事故,是一项重要的任务。
一、常见问题介绍及分析(一)发电机定子绕组端部磨损,严重时造成绕组接地或匝间短路经现场检查、与技术人员确认:绝缘拉紧楔与绝缘鞍块以及拉紧楔与绑环接触不好(接触面积过小或存在线接触、点接触情况),间隙过大(甚至还有部分拉紧螺杆上的绝缘垫圈未进行浸胶固化处理),机组运行时在温度和振动的作用下,楔块发生位移,蝶形弹簧垫圈的预应力释放,造成拉紧楔松动并持续恶化,发展成绝缘垫圈磨损拉紧楔螺杆松动,最终造成螺杆被磨断,拉紧楔脱落又磨损线棒端部主绝缘。
严重的地方已造成线棒主绝缘完全破损,出现“露铜”[1]。
检查后分析原因很明确,制造过程中为对线棒在槽口部份进行整形而垫入的绝缘垫片没有涂胶固化、定位。
松动的绝缘垫片在运行振动中与线棒产生位移,磨损线棒外绝缘层,最后出现“露铜”现象。
(二)发电机定子常见问题在发电机的日常运行中,定子最常见的问题主要是槽楔松动和线圈绝缘老化,且槽楔松动是定子线圈绝缘老化的重要原因。
定子槽楔松动及处理对策大型发电机在运行过程中,定子线棒受到100Hz交变电磁力的作用发生振动,长时间运行会导致绝缘层磨损,电腐蚀现象加剧,绝缘层击穿,甚至引发停机。
励磁系统改造方案一、概述1.改造背景UNITROL5000励磁系统,投入运行已超过十年,由于各电子元器件老化,设备运行已进入不稳定期。
近年,励磁系统故障次数增多,出现过多次异常报警,对机组的安全稳定运行造成了很大影响。
另外,励磁系统的备件价格逐步抬高,供应周期较长,检修服务费用昂贵。
为保证机组安全稳定运行,特提出励磁系统改造项目,提高设备运行的可靠性。
2.设备参数2.1发电机型号:DH-600-G额定功率:600MW 额定电压:22kV 额定电流:17495A额定功率因数:0.9 额定频率:50Hz 额定转速:3000r/min额定励磁电压:400.1V 额定励磁电流:4387.34A冷却方式:水氢氢绕组连接方式: Y次暂态电抗Xd”:0.18 暂态电抗Xd’:0.24 同步电抗Xd: 1.89负序电抗X2: 0.20 零序电抗X0: 0.09次暂态时间常数T”d:0.066 s 暂态时间常数T’d: 0.938s T’d0=8.446s 发电机PT变比:22KV/100V CT变比:25KA/5A转子电流分流器变比:6000A/60mv2.2励磁变压器型号: DCB9 2500/22额定容量:3×2500kVA额定电压:22000/860 V额定电流:158/2597╳√3 A接线方式:Yd11短路阻抗:Vd=7.67%二、组织机构(一)组织机构总指挥:副总指挥:技术监督人:安全监督人:工作负责人:工作人员:(二)组织机构职责总指挥职责:负责对施工方案进行审核、批准,确保施工方案的具体内容符合施工现场实际需要,具有可行性和可操作性,对施工现场存在的问题提出整改意见落实责任,并对施工的全过程进行监督,对施工现场的安全、质量、文明生产、进度负领导责任。
是整个项目的第一责任人。
副总指挥职责:负责对“本方案”的审核,确保“本方案”的内容符合现场实际需要,具有可行性和可操作性,落实“方案”的执行情况,对现场存在问题提出整改意见并监督整改,对施工过程中的违章违纪和不安全事件及时制止并落实整改、落实责任。
600MW超临界机组的机端励磁变铁芯接地故障原因分析与处理方案摘要:分析了600MW超临界机组的机端励磁变铁芯接地故障原因,结合生产现场实际情况,提出了三套解决方案。
关键词:机端励磁变、铁芯接地故障、绝缘1、引言我公司1号机组机端励磁变为中国金曼克集团生产的AN冷却方式(封闭式自然循环风冷)干式变,型号为:ZLSC9—6600/20。
在本次停机临检工作中,检查发现励磁变上部铁芯,过热现象加重,表面绝缘漆呈块状龟裂、并有局部脱落现象。
试验检查该变压器绕组直阻、绝缘正常,铁芯对地绝缘低,500V对地绝缘0.3MΩ,万用表测量34K,汇报专业。
严重影响所属负荷安全运行,本文着重分析1号机组机端励磁变铁芯接地故障原因,并结合现场实际,提出解决方案。
2、名词解释:励磁变压器、铁芯、绝缘“励磁变压器”是一种专门为发电机励磁系统提供三相交流励磁电源的装置,励磁系统通过可控硅将三相电源转化为发电机转子直流电源,形成发电机励磁磁场,通过励磁系统调节可控硅触发角,达到调节电机端电压和无功的目的。
“铁芯”是变压器中主要的磁路部分。
通常由含硅量较高,表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成。
铁芯和绕在其上的线圈组成完整的电磁感应系统。
电源变压器传输功率的大小,取决于铁芯的材料和横截面积。
“绝缘”,物理学名词,指使用不导电的物质将带电体隔离或包裹起来,以对触电起保护作用的一种安全措施。
良好的绝缘对于保证电气设备与线路的安全运行,防止人身触电事故的发生是最基本的和最可靠的手段。
3、铁芯接地故障原因分析该励磁变为AN冷却方式(封闭式自然循环风冷)干式变,原冷却风机启动温控定值为100℃,冷却风机没有及时启动,运行中箱体上部平均温度较高,上部铁芯运行中超温,导致上部铁芯过热变形绝缘漆脱落,硅钢片有波浪鼓起。
铁芯变形处与铁芯夹件直接接触,铁芯接地。
(铭牌绝缘系统温度为F级,温升限值80K)。
铁芯发热原因分析:励磁变属于特种变压器,负载为经励磁整流柜整流后的感性负载,工作电流非正弦量,且发电机励磁电流很高,因此励磁变的二次侧电流含有大量的高次谐波分量,将产生附加的涡流损耗和杂散损耗,尤其是在机组低负荷状态下,整流柜内晶闸管导通较小,波形畸变严重,谐波分量更大,再加上正常基波产生的损耗,发热量较常规干式变大很多。