励磁PT回路断线导致机组启动失败解析

张军

（国网新源控股有限公司潘家口蓄能电厂，河北唐山064309）

励磁PT回路断线导致机组启动失败解析

张军

（国网新源控股有限公司潘家口蓄能电厂，河北唐山064309）

结合生产实际分析XX电站抽水蓄能机组在抽水启动过程中，由于励磁PT回路断线导致启动失败。通过检查发现高压熔断器内部金属丝与端部金属连接处脱焊、断开，对高压熔断器进行更换后，彻底解决了此问题。对同类抽水蓄能机组由于运行小时数高，机组启、停频繁，因电磁力矩和振动的作用，加速了PT高压熔断器内部金属丝与端部连接之间的金属疲劳程度，造成熔断器内部金属丝与端部金属连接处脱焊、断开等故障具有借鉴意义。

机组运行；高压熔断器；故障

1 电厂概况

XX电站下库正常蓄水位502 m，总库容168万m3；上库为一小型集水盆地，正常蓄水位899 m，库容118万m3。电站为地下厂房，安装2台60 MW可逆式混流水轮机组，年均发电量20 032万kW·h，年抽水耗电量27 120万kW·h，电站综合效率73.9%。2004年建成，2005年12月投产发电。

XX电站抽水蓄能机组启动灵活、迅速、从停机状态启动到满负荷仅需3～4 min，由抽水工况转换到发电工况也仅需8～10 min，在电网中具有紧急事故备用作用。该电站作为电力系统的功率调整手段，减少了系统中火电机组强迫停运的次数和时间，提高了供电可靠性，减少电力系统的停电损失。

2 事件经过

2015年01月11日01：22，调令XX电站双机启机抽水，01：29，1号机抽水工况并网，01:36，2号机启机抽水，01：38，2号机组励磁总故障、励磁PT断线发信，2号机组SFC方式待机转水泵空转操作第5步超时，01:38，2号机停机执行中，2号机组走停机流程。

3 处理过程

故障发生后，值班员立即汇报调度值班员“2号机组在抽水启动过程中由于励磁PT回路断线导致启动失败”，需停机处理缺陷，调度告知尽快处理缺陷。检修人员与ON-CALL值长办理事故应急抢修单后，同赴现场处理缺陷。

经过现地检查，发现2号机励磁调节屏=2JPP05 OPC上出现“Machina P.T.Fail 120”报警信号，初步判断确为“机组PT断线”引起励磁故障。

2号机励磁调节屏OPC上出现“Machina P.T.Fail 120”报警信号，查阅ABB UN5000用户手册，维护和故障排除指南。

根据故障排除方法提示：①检查发电机机端到励磁测量板MUB之间PT回路是否存在断线；②检查测量板MUB到主控板COB之间的扁平线连接是否紧固。

经检查，2号机励磁调节屏MUB板到COB板之间的扁平线连接紧固，无松动。随后检查发电机机端到励磁测量板MUB之间PT回路，查阅图纸得知MUB板电压值来源于10 kV机端PT TV2第2组星形连接绕组。

将2号机出口2PT=2GPT12摇至试验位置，拔下二次插头，做好安全措施后；经测量发现整个回路均导通。断开励磁回路供电空开ZK，使用继电保护测试仪在A640、B640、C640、N640对应端子GT-12的25、27、29、23端子加测试电压，结果如下表1所示。

表1

通过加压测试3组，从上述数据可以看出，10 kV机端到励磁测量板MUB之间PT二次回路及测量回路无断线、无故障。

由于TV2二次侧为双绕组，查阅图纸发现TV2测量回路绕组用于LCU交流采样装置，监控上位机机端电压测量及显示。通过查阅监控上位机事故曲线可以看出，在整个故障过程中机端B相电压值一直为0 V，说明机端PT TV2 B相存在断线现象，又由于二次回路已验证无断线情况，将TV2抽出做全面检查，发现TV2高压熔断器B相下端金属部分存在轻微划伤痕迹。

使用万用表对TV2三相高压熔断器进行测量，经测量A相电阻值为99.68 Ω、B相电阻值为无穷大、C相电阻值为101.20 Ω。通过测量发现B相高压熔断器已损坏，随即打开B相高压熔断器底盖，倒出石英砂，发现熔断器内的金属丝与底端连接处已脱焊。

全部更换TV2三相高压熔断器为新的备品，型号为：RN2-10 0.5 A；然后进行测量，A相电阻值为102.32 Ω、B相电阻值为104.18 Ω、C相电阻值为101.49 Ω。

恢复所有安全措施后，汇报调度缺陷处理完毕。05：03，调度令2号机启机抽水，05：09，2号机抽水工况并网成功。更换新备品后，机端电压恢复正常。从监控10 kV机端PT TV2的曲线可以看出A、B、C相电压同步变换，B相电压恢复正常。

4 原因分析

通过上述处理过程可以得出结论：由于2号机端PT TV2 B相高压熔断器内金属丝与端部金属相连接处脱焊，使得TV2 PT高压侧断线，造成励磁系统机端PT测量回路故障，是本次泵工况启动失败直接原因。

高压熔断器内部金属丝与端部金属连接处脱焊、断开，是由于该电站机组运行小时数高，机组启、停频繁，机组运行过程中会产生较强的电磁力矩和振动，加速了PT高压熔断器内部金属丝与端部连接之间的金属疲劳程度，造成熔断器内部金属丝与端部金属连接处脱焊、断开。

5 暴露问题

该电站机组检修对PT高压熔断器做预试时，只考虑熔断器参数是否在合格范围内，未充分考虑到熔断器的运行时间偏长，自机组投运以来，熔断器未曾更换过。

6 防止对策

（1）制定采购计划，购买备品备件，结合年度检修，对全站所有类似高压熔断器进行更换。

（2）针对高压熔断器制定合理的运行时间，到达5年运行年限后，将同一批高压熔断器全部更换。

7 结束语

本文针对XX电站抽水蓄能机组在抽水启动过程中，由于励磁PT回路断线导致启动失败。可以看出，原因是由于该电站机组运行小时数高，机组启、停频繁，机组运行过程中会产生较强的电磁力矩和振动，加速了PT高压熔断器内部金属丝与端部连接之间的金属疲劳程度，造成熔断器内部金属丝与端部金属连接处脱焊、断开。针对此问题该电站立即组织相关生产人员研究、分析，采取相应对策，对高压熔断器进行更换。同时，制定两项应对措施，严格规范了高压熔断器的有效运行年限，加强日常设备管理，制定备品备件采购计划，结合检修工作专项检查全站高压熔断器，及时排除隐患，确保机组的可靠运行。

TV738

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1672-5387（2017）12-0023-02

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.12.009

2017-11-01

张军（1970-），男，助理工程师，从事抽水蓄能电站安全生产维护、检修、安全质量监察管理工作。