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抽水蓄能電站勵磁系統并網時,出現失磁故障,如何處理?

2021-01-13 14:35:22

故障分析


1 故障原因

1)首先列出LCI系統退出條件如下:①系統故障;②同期合閘命令;③發電機出口斷路器(generator circuit breaker, GCB)合閘狀態。


任一條件滿足時,LCI系統均退出運行,同時閉鎖脈沖,并閉鎖發送至勵磁系統4~20mA模擬量信號。


2)勵磁系統給定消失條件如下:①系統故障;②給定值降低至0。


檢查發現勵磁系統并未出現故障報警信息,而是在保護系統動作后才跳閘并退出運行的。退出時勵磁系統運行在手動方式下。此時可以肯定,勵磁系統當時沒有及時切換至電壓模式,并且給定值出現了異常。

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2 過程回溯

根據圖2所示,在水泵工況下,LCI系統拖動至同期投入狀態時,勵磁控制器同期裝置運行并開始給LCI系統發送調節信號。


在同期條件滿足后,同期裝置同時發送同期合閘命令至GCB、LCI系統、勵磁系統。此時分別動作GCB合閘、LCI系統退出、勵磁切換至自動模式等。LCI退出流程,執行閉鎖脈沖及閉鎖4~20mA模擬量信號。


理論上LCI退出至閉鎖4~20mA模擬量信號的時間比勵磁系統切換自動模式的時間更長,但這里偏差僅為ms級別。此次故障時,勵磁系統還沒有切換至自動模式,LCI系統已退出了4~20mA模擬量信號,導致勵磁系統電流給定值突降至0,出現此次故障。


現場解決方案

鑒于在水泵工況下勵磁系統由LCI系統控制,在自動模式下必 須保證跟蹤LCI系統給定,要解決的問題是如何在并網時保證勵磁系統給定值正確,以避免出現錯誤的給定情況。故障發生后,現場討論提出了幾種處理方案。


1 方案1

將LCI系統的4~20mA模擬量信號在并網后保持幾秒鐘時間,在GCB合閘后再退出。這里認為,LCI系統在拖動完成退出后不應該再接入到無關流程的控制中,并且此時勵磁系統應該在自動模式下并網。該方案被否決。


2 方案2

在UN6800勵磁系統的標準LCI程序流程中,在LCI控制模式時會保持強制手動(ForceManual)(此時勵磁系統不可切換到自動模式)和允許LCI外部給定(EnableLCIRefInput)命令,防止LCI拖動中勵磁模式切換導致失控,將現場LCI外部模擬量給定對應的勵磁電流輸出設定為0~1200A。


為避免上述故障情況發生,可以在同期投入調節后、GCB并網前將勵磁的LCI控制模式退出。而退出該模式,可通過將EnableLCIRefInput命令置零或將勵磁系統切換到自動模式來實現??紤]運行安 全,采用了自動模式并網的解決方案,并依據此方案對勵磁系統程序進行了修改。


首先設定一個機端電壓目標值,在電壓值達到時復歸ForceManual命令,使勵磁系統可切換至自動模式。在同期裝置投入后,將勵磁系統切換至自動模式,閉鎖LCI系統控制??梢酝ㄟ^勵磁系統自行判斷、監控系統發出切自動命令或將同期投入命令作為自動模式切換條件等方式實現。


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