东方电机GES6630励磁系统在功果桥电站的运行可靠性分析

摘 要：文章以功果桥电站投产以来的励磁系统技术监督资料为基础，对励磁系统运行的可靠性进行了分析。文章主要对励磁系统的历史缺陷进行了梳理分类及分析，并对其运行可靠性做出相应结论。

关键词：功果桥电站；GES6630；励磁系统；可靠性

引言

功果桥电站是华能集团控股子公司华能澜沧江水电有限公司的全资水电站，是澜沧江干流水电基地中下游河段“两库八级”梯级开发方案的最上游一级。电站安装4台225MW的水轮发电机组，总装机容量900MW，年发电量40.41亿kW·h。电站以500kV电压等级接入云南电网，在系统中担任调峰、一次调频和事故备用，是云南电网的重要电源点。电站按无人值班（少人值守）设计。

功果桥电站采用东方电机控制设备有限公司设计生产的GES6630励磁系统。该系统为静止可控硅自并励系统，由励磁调节柜、励磁功率柜、灭磁开关柜、过压保护柜等组成。

1 励磁系统运行情况

功果桥电站首台机组于2011年10月31日投产发电，2012年6月21日全部投产；截至2014年6月30日，各台机组励磁系统已运行2年至2年半的时间。根据投产以来的励磁系统技术监督资料，功果桥电站励磁系统正式投入运行前经过了厂家出厂试验及云南电力试验研究院的投产调试试验。从试验报告可以看出，4台机组励磁系统的各项功能均满足规程及电网安全稳定运行要求；从2年多的实际运行情况分析，除设备缺陷外，无其他影响励磁系统安全稳定运行的重要因素。因此，文章着重对励磁系统的历史缺陷进行梳理，分析其运行可靠性。

功果桥电站励磁系统历史缺陷统计列表如下：

表1 按缺陷性质分类统计表

表2 按机组分类统计表

表3 按缺陷产生原因分类统计表

备注：由元器件故障导致的缺陷中有4次属于重复缺陷，因对导致缺陷的元件定位不准确加之该缺陷的间断偶发性使得消除该缺陷较为困难。

2 零紧急及重大缺陷

功果桥电站自投产以来从未发生过因励磁系统故障引起机组非计划停运的事件或因励磁系统缺陷需尽快停机处理的情况。这主要得益于励磁系统良好的设计及专业人员的精心维护。

励磁系统还在设计阶段时，功果桥电站励磁专业人员就按照无人值班的技术标准提出过许多改进方案。例如，厂家为功果桥电站机组设计的励磁装置有两套互为备用的自动励磁调节器；工作人员提出，除了两套自动调节通道外，再增加一套后备手动调节通道；以保证自动通道均发生故障时机组不会事故停机，由手动调节通道保持机组原状态运行，运行人员再手动干预停机；这样就降低了因励磁调节器故障导致機组事故停机的几率。另外，厂家原设计有两个励磁功率柜，两个功率柜可满足机组任意工况运行，一个功率柜可满足机组额定工况运行；工作人员要求厂家再增加一个功率柜，使得任一功率柜退出运行后，励磁系统仍能满足机组任意工况运行。前述表3的4次重复缺陷为3号机组2号功率柜因故障退出运行；如果按厂家的原设计方案，此时励磁系统只能满足机组额定工况运行，如果系统再发生事故需要机组强励时，励磁系统就会因不能满足系统的要求而成为不安全因素。

除了良好的设计，专业人员的精心维护也必不可少。所有参与机组投产的励磁专业人员在筹备阶段都到厂家全程参与了3、4号机励磁系统的出厂调试，这使得专业人员一方面能更深入地理解图纸及相关技术资料，另一方面全程经历了出厂调试过程中所遇到的问题并有机会认真学习经验丰富的厂家调试人员解决问题的思路及方法。得益于专业人员精干的业务素质，前述的20个缺陷中，有13个缺陷当天就予以消除，有效地降低了缺陷扩大的可能性从而保证励磁系统及机组的安全稳定运行。

3 一般缺陷较少

功果桥电站励磁系统共有20个历史缺陷，是缺陷较少的系统；同时，这些缺陷未对励磁系统及机组的安全稳定运行产生威胁。

如表3所示，两个设计方面原因导致的缺陷是励磁系统投运后才表现出来的，厂家也已对此进行了彻底地改进。1、2号机组根据3、4号机组投运后表现出来的异常及缺陷进行了设计优化，因此，缺陷要少许多。

功果桥电站远离负荷中心，要承担繁重的调压任务。特别是枯水期来水量小，而调压要求与汛期差别不大，往往需要机组长时间空载调压运行，有时甚至需要两至三台机组空载调压运行。水轮发电机组空载运行时振动较大，电站各个系统都出现了许多由于端子松动或元器件连接松动导致的缺陷。经过长时间论证，功果桥电站于2014年3月加装了线路电抗器，机组空载调压运行的时间将大大缩短；可以预见，在今后的运行中，励磁系统因端子松动或板件间连接松动导致的缺陷将大为减少。

由元器件或软件故障导致的缺陷是目前仍未能彻底消除的，但也可以采取一些措施来降低未来缺陷发生的几率。在8次元器件故障导致的缺陷中，扣除4次重复缺陷后共为5次。其中，空开偷跳和检修后控制器开出模块故障属于偶发故障。而从缺陷清单中分析可以看出，触摸屏一体机是导致缺陷的薄弱环节：3号机触摸屏一体机因损坏更换过一次；另外，1次通讯故障和2次软件故障也与其有一定内在联系。因此，可以通过更换更加可靠的触摸屏一体机来降低缺陷发生的几率。对于软件故障，专业人员应积极督促厂家对软件进行改进升级，升级后尽快更新。专业人员还可以编写一本《功果桥电站励磁系统运维人员应知应会》的小册子，将励磁系统常用操作的操作方法及部分简单缺陷的排除方法进行讲解，使励磁系统能更好地满足电站无人值班（少人值守）的要求。

4 结束语

功果桥电站励磁系统经过两年多的运行，未出现过紧急及重大缺陷，一般缺陷也较少；各项功能均满足机组及系统的要求；可靠性较高。目前，励磁系统已基本满足电站无人值班（少人值守）的运行要求。再对部分元器件及软件的可靠性进行考验及改进后，相信励磁系统将首先成为电站满足无人值班要求的系统。

参考文献

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[2]中国华能集团公司企业标准.Q/HB-J-08.L16-2009.水力发电厂励磁技术监督标准[S].

[3]李江.水电站中励磁系统的稳定性分析[J].中国科技博览，2012（20）.

作者简介：张祺顺（1987-），男，云南永平人，助理工程师，主要从事水电厂运行及励磁系统维护工作。