机组励磁脉冲分配板故障原因分析及处理

王昆

摘  要：某发电厂3号机组在C修复役试验期间进行励磁通道切换试验时，由于灭磁开关（FCB）异常分闸导致3号机事故停机，励磁专业人员在3号机转停机并做好隔离措施后，对3号机励磁系统进行检查，发现3号机脉冲分配板（ZUP）故障，导致励磁调节器通道切换不成功，灭磁开关跳闸，励磁程序走停机流程，并联跳发电电动机出口断路器（GCB）。将故障的脉冲分配板更换后，励磁相关报警信号复归，进行多次励磁调节器通道切换试验，情况均正常。本文为励磁通道切换失败的故障排查、处理，提供了一种思路，有良好的借鉴意义。

关键词：励磁通道、切换、灭磁开关、继电器

0  引言

该发电厂位于浙江绍兴县内，总装机容量达到88.5万千瓦，主要承担供热、发电作用。机组励磁系统采用南瑞继保生产的RCS-9410自并励静止励磁系统。主要由励磁变压器、可控硅整流装置、励磁调节器等组成。正常运行期间，励磁调节器有两套独立的调节通道，互为备用。本文就3号机组在C修复役试验期间进行励磁通道切换试验时，由于灭磁开关（FCB）异常分闸导致3号机事故停机故障原因及处理过程进行分析。

1  现象描述

某发电厂3号机组在C修复役试验期间，励磁通道2在主用，切换励磁通道时（即励磁通道由通道2主用切换至通道1主用），灭磁开关异常分闸，上位机信号如下：

00：22：34  3号机运行转停机

00：32：41  3号机灭磁开关分闸

00：32：41  3号机GCB分闸

00：32：43  3号机事故停机

00：32：43  3号机紧急机械事故停机

00：36：52  3号机停机工况

值守人员在判断3号机转停机流程后，立即向调度汇报3号机C修复役试验期间由于灭磁开关分闸导致3号机事故停机，通知运行、励磁维护专业人员对现场进行检查。

2  原因分析及处理

2.1 原因分析

励磁专业人员现场检查3号机励磁调节器，发现通道切换后，两个通道都显示为主用，即通道切换不成功。将励磁调节器掉电重启，进行通道切换，依然存在两个通道都为主用的情况。

初步判断故障原因为：励磁调节器通道切换不成功，造成1号灭磁开关跳闸，励磁程序走停机流程，联跳发电电动机机端断路器。

因事故现象为灭磁开关（FCB）异常跳闸导致机组停机，则重点查找通道切换回路中与FCB跳闸相关的图纸。根据励磁通道切换控制回路，K0032为通道1主用继电器，K0034为通道2主用继电器。

当励磁通道由通道2切换至通道1时，通道1主用继电器K0032应得电动作，通道2主用继电器K0034应失电返回。其中KOO32的正电源经脉冲分配板（ZUP）的K1-K7继电器常开接点串联获得，如图1所示。

若脉冲分配板中K1-K7任一继电器损坏，其接点不能正常动作，则通道1主用继电器（K0032）的电源回路无法导通，且送励磁程序中的主用通道开入信号（E60）丢失。

因K0032电源回路不通，继电器不能得电动作;而通道切换的命令下达后，K0034继电器也已失电返回，根据励磁图纸，当K0032、K034均失电时，灭磁开关分闸继电器K0072得电。

灭磁开关分闸继电器K0072得电后，其常开接点闭合，沟通灭磁开关跳闸回路，灭磁开关跳闸。

2.2  处理过程

1、根据以上分析，现场检查3号机励磁调节器程序，正常;通道切换时，通道切换的命令发出也正常，即软件部分检查正常。

2、对硬件部分按照回路法逐个排查：检查3号机励磁继电器K0031（通道1运行）、K0032（通道1主用继电器）、K0033（通道2运行继电器）、K0034（通道2主用继电器），继电器外观及动作特性均正常;

3、当选择通道1为主用通道时，K0032继电器无法正常动作;检查K0032继电器的控制回路，发现当切至通道1时，正电源无法正常送至K0032继电器的线圈。

用万用表测量K0032继电器回路中各节点电压，发现KOO32继电器的正电源在经过脉冲分配板（ZUP）后丢失，基本确定故障点在脉冲分配板（ZUP）。

4、更换3号机励磁脉冲分配板（ZUP）;更换脉冲分配板后，在停机稳态进行多次励磁调节器通道切换试验，正常;开机至发电空载稳态，进行多次励磁调节器通道切换试验，正常。

5、将更换下来的脉冲分配板（ZUP）交由厂家诊断，发现脉冲分配板的K6继电器常开接点无法闭合，造成回路断线，正电源无法正常送至K0032的线圈，导致在通道切换过程中K0032、K0034继电器均失电返回，沟通灭磁开关跳闸回路，導致机组灭磁开关跳闸后，联跳发电电动机出口断路器。

3  结束语

励磁系统主要根据发电机负荷的变化相应的调节励磁电流，以维持机端电压为给定值，能够调节电压、合理分配无功，提高发电机并列运行的静态稳定性和暂态稳定性，对电力系统及发电机本身的安全稳定运行有很大影响。本文针对某次励磁脉冲分配板故障原因分析及处理，为励磁故障排查提供了一种思路，尤其是励磁软硬件的逐步排查，提高了分析、解决故障的效率。

参考文献

【1】李集成.现代同步发电机励磁系统设计及应用（第3版）.北京：中国电力出版社，2017

【2】郝雪平.自并励励磁系统的运行分析【J】.华北电力技术，2004（9）：34-36