1、發(fā)電機(jī)智能變送裝置改造童志華（大唐華銀金竹山火力發(fā)電分公司，417505 ,湖南婁底）摘要：本文結(jié)合事件過程中電壓、電流的變化，分析功率變送器輸出畸變的原因并提出相關(guān)預(yù)防 措施，保證功率的安全、可靠切換，為電廠合理、有效運(yùn)用發(fā)電機(jī)智能變送裝置提供參考。關(guān)鍵詞：功率變送器；干擾；諧波；自動(dòng)協(xié)調(diào)控制1引言隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化程度的提高，發(fā)電廠分布式控制系統(tǒng)（ DCS、汽輪機(jī)數(shù)字電 液控制系統(tǒng)（DEH、自動(dòng)電壓控制（AVC、自動(dòng)發(fā)電控制（AGC、協(xié)調(diào)控制等自動(dòng) 化設(shè)備得到廣泛應(yīng)用。發(fā)電機(jī)功率（含有功、無功功率）作為其中的一個(gè)重要參數(shù)， 其可靠、穩(wěn)定不但直接影響到自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行，而且對(duì)發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)

2、行也有十 分重要的影響。近年我國高鐵線路的大量開通，電氣化鐵路負(fù)荷具有單相性、非線性、 隨機(jī)性和波動(dòng)性，引起供電網(wǎng)電壓波動(dòng)、諧波、負(fù)序等電能質(zhì)量問題導(dǎo)致功率變送器 輸出發(fā)生畸變，從而直接導(dǎo)致機(jī)組跳閘或自動(dòng)化裝置退出。2事件過程2014年某廠220KV升壓站增加金湍線間隔，由于金湍線所接高鐵負(fù)荷為單相大功 率整流負(fù)荷，使系統(tǒng)內(nèi)諧波分量大大增加，機(jī)組配置浙江涵普科技有限公司的 FPW-201H有功功率變送器，準(zhǔn)確級(jí)為0.2級(jí)。 本次變送器輸出波動(dòng)應(yīng)為電網(wǎng)側(cè)意外瞬時(shí)干擾產(chǎn)生高次諧波導(dǎo)致送至DCS DEH勺模擬量輸出（420mA!）發(fā)生畸變，當(dāng)協(xié)調(diào)控制設(shè)定值與實(shí)際功率偏差翻設(shè)定值（50MW時(shí)，機(jī)組協(xié)調(diào)

3、自動(dòng)退出。接入高鐵負(fù)荷后，220KV系統(tǒng)內(nèi)機(jī)組出現(xiàn)過兩次有功功率變送器的輸出突變。機(jī)組參數(shù)情況如圖所示：J300發(fā)電機(jī)有功功率IMW1290280270645b般電機(jī)無動(dòng)功率 MVAJi4fl.4011.S3發(fā)電機(jī)定子魚H： LKVJ 11.5251L52118515RftRO8850發(fā)電機(jī)定于電流UJ8B20-87902I.6D2I4D發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流A21202IOD20RD34居34 4GVI指令%3434. a34. 5GVlMttt %34,2、33.933.fi11口11111f 1 Fnu i iPili!s,j1111111i i i i1;1;：；i |：i：i：ri：n1j1

4、11jj1ii11;!1!L1 1 1 Jnu u 1 i±_111Iil1II11J11I111IIIi I I M!H_：k、 rfbi i l010203-04 門50 HO 70 flD 90100110120發(fā)電機(jī)有功信號(hào)取自發(fā)電機(jī)功率變送器，此信號(hào)要送出至DCSffi DEH空制柜，參與調(diào)速控制。通過對(duì)異常發(fā)生時(shí)電氣量波形分析發(fā)現(xiàn)，發(fā)電機(jī)功率波動(dòng)時(shí)為尖頂波。波長較短且含有較多成分的直流分量，由于機(jī)組協(xié)調(diào)響應(yīng)不可能在短時(shí)間內(nèi)完成如此大的功率變化，從DCSt取波形畫面可以看出，有功負(fù)荷及電流波動(dòng)后，汽輪機(jī)調(diào)門動(dòng)作。因此排除本次異動(dòng)是調(diào)門抖動(dòng)原因造成，功率變送器輸出受干擾所致。

5、有功功率異常波動(dòng)時(shí)電壓波形無明顯變化，電流波形嚴(yán)重畸變。通過故障錄波器自帶的諧波軟件分析得到數(shù)據(jù)中二次諧波分量達(dá)到 20%遠(yuǎn)超過GB/T14549-1993電 能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波第 4 條， 6kv 諧波電壓限值中奇次諧波電壓含有率不超過3.2%，偶次諧波電壓含量不超過1.6%的標(biāo)準(zhǔn)。因此本次功率異常及有可能是由于電流諧波分量影響變送器計(jì)算造成變送器輸出出現(xiàn)誤差數(shù)據(jù)造成。經(jīng)核對(duì)歷史趨勢(shì)發(fā)現(xiàn)。2014年12月28日起備變合閘時(shí)，MCS涉及的3個(gè)有功 功率信號(hào)，一個(gè)增加，兩個(gè)減少，取中間值后，選擇后功率從 362MW5降至326MVV 有功功率波動(dòng)為24MW； 2015年 11 月 26日有功率波

6、動(dòng)為16MW,由圖1圖3可以看出，由圖4可見，在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)因發(fā)電機(jī)機(jī)端電流、機(jī)端電田無明顯變化，所以功率不可能發(fā)生明顯變化。通過查找DCS相關(guān)數(shù)據(jù)記錄，同時(shí)刻發(fā)電機(jī)機(jī)端電流、機(jī)端電壓未出現(xiàn)較大波 動(dòng)，故障錄波裝置未啟動(dòng)。送至熱控 MCS（三個(gè)）、DEH（三個(gè)）有功功率信號(hào)出現(xiàn)較 大擺動(dòng)，其中變送器5Wf（MCS中發(fā)電機(jī)有功功率31W103輸出出現(xiàn)有功正向增加， 由366.70MW突變至390.91MW 其余5個(gè)變送器輸出出現(xiàn)有功反向減少。同時(shí)刻3號(hào)機(jī)組三相機(jī)端電流、機(jī)端電壓波形如下:始發(fā)電機(jī)定于A相電壓11.52211 .52011,51811.51G11.51411.5121 1.510

7、11 50S11 ,60417:05 17MU 1716 17:20 1?;2517:3。 17-36 17:40 17:45 1人弓口 17 5S 1*00星期三1 10月2014#3發(fā)電機(jī)定子C相電壓星期三1 10月2014#3發(fā)電機(jī)定子A相電流星期三1 10月2014#3發(fā)電機(jī)定子B相電流梅發(fā)電機(jī)定子C相電流3改造的實(shí)施細(xì)則該公司機(jī)組有功功率信號(hào)通過硬接線方式送至 DCS熱控MCS DEHT需有功功率信號(hào)分別取至六個(gè)不同的變送器，在邏輯中實(shí)現(xiàn)三取中。機(jī)組變送器屏內(nèi)已實(shí)現(xiàn)有功功率變送器二次回路獨(dú)立，電壓分別取自1YH 2YH 3YH電流分別取自中性點(diǎn)側(cè)4LHH機(jī)端側(cè)5LT 6LH,通過兩根

8、控制電纜分別送至熱控 MCS DEH二次回路圖如下：設(shè)備安裝：在#3發(fā)電機(jī)組變送器屏先拆除原有的有功、無功變送器15臺(tái)，再把#3機(jī)組變送器屏面板上的最下面那塊活動(dòng)面板拆下按智能變送器的尺寸進(jìn)行開孔，把三塊智能變送器安裝在這塊面板上。如圖一it口一nuaD-nu«o-nu«o-口口-口.2、我廠現(xiàn)在上傳熱控 DEH有功功率變送器有三塊 6Wf、7Wf、8Wf ,電流分別取自三組不同的測(cè)量級(jí)機(jī)端電流 CT: 4LH、5LH、6LH ,電壓分別取自三組不同的發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓PT:3YH、2YH、1YH ,如圖二，改造后用三個(gè)智能變送裝置替換這三塊有功變送器。因?yàn)槊颗_(tái)智能變送器有8個(gè)

9、直流模擬量的輸出，所以也能把接至不同組CT繞組下的其它有功、無功變送器一并替換。A4Q51A4Q52a|A403.卡C4Q5LN405LE4052匚4gmC4053.A4061E4061C4061N4061S 司 節(jié)JVB2 ftA4062B406EA4063.8WF 10VC40633C40&3, 5WF8WF - 4XMR a3、三臺(tái)發(fā)電機(jī)智能變送裝置分別交叉接入2組獨(dú)立的發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓 PT繞組、和兩組獨(dú)立的測(cè)量級(jí)機(jī)端電流 CT繞組。智能變送器 1ZF接入4LH、5LH的CT繞組，3YH和2YH的PT電壓。智能變送器 2ZF接入5LH、6LH的CT繞組，2YH和1YH的PT電壓，

10、。智能變送器 3ZF接入4LH、6LH的CT繞組，2YH和1YH的PT電壓，智能變送器的具體接線按下圖三施工。41 Ha迄勝|(zhì)12Fcn河妙 f|21H- LrlC11*1.沖404 TEMS楣B4D46C4D4SRTUA4051I44J5104C52CW俯1匚4052bM0515LH<i r_rv.SLHh Lno.5LHc3措施及建議(1)仔細(xì)檢查各變送器模擬量輸出電纜屏蔽線是否可靠接地，尤其是送至DCS、DEH機(jī)柜神率變送器電纜應(yīng)獨(dú)立，減少干擾。(2)送至DCS、DEH機(jī)柜的有功功率變送器誤差方向應(yīng)一致，且在合格范圍內(nèi)，防止因功率兩兩偏差大而影響 機(jī)組正常調(diào)節(jié)或由因此而導(dǎo)致的跳機(jī)事

11、故。(3)建議對(duì)機(jī)組協(xié)調(diào)控制的功率信號(hào)采取適當(dāng)?shù)难訒r(shí)，以避免功率信號(hào)受干擾波動(dòng)而致機(jī)組協(xié)調(diào)或AGC自動(dòng)功能退出。(4)建議熱工專業(yè)對(duì)各有功功率點(diǎn)(共 7個(gè))進(jìn)行認(rèn)真核對(duì)排查，并在 DCS “退出自動(dòng)協(xié)調(diào)控制功能”邏輯中 增加“發(fā)電機(jī)有功功率變化速率快”條件，當(dāng)此條件滿足時(shí)，可認(rèn)為是電氣操作或故障引起的干擾，不退出自動(dòng)協(xié)調(diào)控制功能。該有功功率變化速率定值建議按躲過發(fā)電機(jī)正常調(diào)節(jié)值15 MW/min整定，可取20Mtwmin。據(jù)此可防止再次發(fā)生波動(dòng)時(shí)出現(xiàn)不可控的意外事件。(5)選擇具有自動(dòng)濾波功能的變送器，這樣在發(fā)生電氣故障或電氣操作時(shí)可以自動(dòng)濾除諧波分量，避免輸出畸 變。(6)在熱工邏輯中增加“ TV斷線閉鎖”條件，即在發(fā)電機(jī)功率發(fā)生突變時(shí)，如無“TV斷線閉鎖”發(fā)生，則自動(dòng)協(xié)調(diào)控制功能不必退出。僅在TV發(fā)生斷線(如熔絲熔斷或二次開關(guān)跳閘)且功率突變時(shí)，自動(dòng)退出協(xié)調(diào)控制功能。(7)由于測(cè)量級(jí)TA易飽和，而保護(hù)級(jí) TA不易飽和、可選擇能內(nèi)動(dòng)實(shí)現(xiàn)測(cè)量級(jí)TA和保護(hù)級(jí)TA向動(dòng)切換的裝置，這樣在發(fā)生涌流或電氣故障瞬間，經(jīng)裝置判斷后FI動(dòng)切換到保護(hù)級(jí) TA,避免輸出功率快速大幅波動(dòng) ”。3結(jié)束語通過對(duì)6kV脫硫I、n段進(jìn)