某抽水蓄能机组励磁低励限制器动作分析处理

郭中元 狄洪伟 杨斌 梁庆春 陈鹤虎 张智皓 华东宜兴抽水蓄能有限公司

一、故障现象

2019年02月25日23：52，根据调度指令下发负荷曲线计划电站成组抽水调相启动1号机组，在同期并网后，励磁低励限制器动作30S后复归机组运行正常。监控报警信息如下：

23：52：07，1号机励磁低励限制器动作

23：52：07，1号机励磁限制器动作

23：52：00，中控室值班人员发现报警，观察机组机端电压15.06KV，无功下降至-56MVA，30S后报警复归，机端电压正常，无功返回至0MAV附近运行正常，机组运行正常，记录报警内容、故障现象，具体原因待查，并且密切关注机组运行。

并网时正常励磁会将机端电压调节至额定机端电压15.75KV，同期装置会根据电网侧电压通过向励磁发送增减磁令来调节机端电压，如果机组正常同期并网则机组无功将会很小，但此次故障机端电压被调节至15.06KV无功下降至-56MVA，进相深度较深，且通过观察往期趋势发现进相现象有严重的趋势，故推断是同期装置及其回路出现问题可能性较大。

二、排故过程

此次故障发生后，之后接连几次开机均出现同期并网电压低进相并网，PQ限制器（低励限制器）动作的现象。因主变暂无停役计划，故检修人员采取了临时措施，并在主变停役后进行了处理。

临时措施：1.同期回路的5个负荷解除相差表、压差表，只留同期装置、频差表、同期闭锁继电器。2.同期并网最小电压Umin=94%。3.加强开机前对网端电压的巡视。并对运行交代记录同期并网后数据趋势。

1号机组在同期并网后连续出现低励限制器动作，是由于同期并网机端电压低于网端电压造成。此原因是在同期装置投入时拉低TV二次侧电压所致。经检查解除负荷会使TV压降减小，减小同期装置测量的误差，使得同期并网时低励限制器不会动作。修改同期并网最小电压Umin是为了避免非同期并网。

主变停役后的处理：主变低压侧TV星型绕阻引出线TB2 2端子接触电阻为97Ω，经处理后接触电阻降为0.1Ω。

同期采集电压正常，无压降，机组启动后正常并网缺陷消除。

三、原因分析

（一）励磁调节器问题导致并网电压低

由于励磁在95%时励磁切换至AVR调节（自动电压调节）并根据网端电压设定预设值调整机端电压，此时机端电压并无异常，且通过故障录波查看在同期装置未投入前电压幅值无异常变化。故排除励磁调节器问题导致并网电压低。

（二）同期支路问题导致同期电压偏低

同期装置本体采样异常，导致测量网端电压低。使用继保仪器对同期装置进行采样试验，发现同期装置采样精度正常无偏差，故排除同期装置本体采样异常。

同期回路网端电压通过继电器辅助触点接入同期回路，辅助触点接触电阻升高会造成分压导致同期装置实测网端电压下降。同期投入时，继电器94GESL-D-1会励磁，该继电器224/225和226/227节点会导通分别将主变低压侧AB相电压引入同期回路。从两个方面排除该可能性，第一点拆下94GESL-D-1继电器对它进行校验发现224/225和226/227接触电阻为0.3Ω为正常值，且该继电器其他特性均正常。第二点通过故障录波图可以看出在同期启动时同期回路投入此时故障录波回路的主变低压侧B相电压也存在压降，如果是同期回路内有接触电阻升高的情况只会影响同期回路的支路，不会影响其他支路装置的采样，故同期回路的接触电阻升高情况排除。

（三）主变低压侧TV本体问题

主变低压侧TV本体变比异常，导致并网时机端电压跟踪网端电压，同期发减磁令拉低机端电压导致进相-56MVA并网。我厂主变低压侧TV只有一组由一个二次绕阻与一个剩余绕组组成，其中二次绕组所带负荷从上级至下级分别为主变保护A组、主变保护B组、发变组故障录波器、励磁回路、同期回路。剩余绕组负荷分别为主变A组保护、主变B组保护、发变组故障录波器。由于只有B相有异常且剩余绕组未感应到不平衡电压且在主变停役后，将TV本体B相拉出，做了TV精度校验，试验结果正常。故排除主变低压侧TV本体变比异常。

（四）主变低压侧TV星型绕阻二次回路问题

将TV本体甩开，在TV二次绕组引出端子上加上三相电压，并在主变低压侧TV小空开上侧测量空开上侧电压，发现电压无明显偏移，将同期拆下的两块测量表计（作为大负载使用）接入空开上侧A/B相，B/C相，A/C相，发现接入A/B和B/C相时电压未97V，接入A/C相时电压为100V，故分析问题出在TV二次引出端子至主变低压侧TV小空开B相线阻升高，导致带了稍大负荷后，造成分压现象，导致产生测量压降。经测量B相相线从TV二次引出端子至主变低压侧TV小空开线阻为97Ω，而A相和C相和N线均为0.1Ω。故开始检查B相相线从TV二次引出端子至主变低压侧TV小空开此段连接。经检查为TB 2端子422接线处发生接触电阻升高。经过处理，B相相线从TV二次引出端子至主变低压侧TV小空开B相上侧线缆电阻为0.1Ω。

四、结论

综上所述主故障发生的原因为变低压侧TV星型绕阻二次回路内阻增大问题，导致同期测量电压下降，所以导致同期发送减磁令给励磁以至于机端电压下降同期并网后瞬时进相运行，同期装置切除后机端电压和机组无功恢复正常。