华能北京热电有限责任公司#2机组励磁系统改造
来源:用户上传
作者: 孟祥新 郭宇
摘要：华能北京热电有限责任公司#2机组励磁变已服役多年、励磁变保护设计以及励磁控制系统等也存在着一定的问题，公司在2010年利用#2机组大修的机会对励磁系统进行了改造。
关键词：改造 励磁变压器 励磁控制系统 励磁电流监测 调节器操作方式确认与报警完善
1、前言
华能北京热电有限责任公司#2发变组励磁采用自并励方式，变压器型号：Tc3Ⅱ-4000/20-BY3，额定容量：2808KVA额定电压：18/0.762KV，额定电流：90/2127AF级绝缘，为1996年出厂，1998年投入运行。投运初励磁控制系统同发变组一起由俄方供货，后随机组的DCS改造，励磁控制系统改造为吉斯电气的GEC系统。
2、励磁变的更换
2.1机组励磁变压器当时存在如下缺陷
(1)俄罗斯变压器的设计、制造标准比我国标准低，俄罗斯试验规程规定变压器直流电阻线间互差不大于2％，而我国标准规定为线间互差不大于1％。
(2)变压器绕组型式为缠绕式，制造工艺粗糙。此种缠绕工艺会造成线圈在制造过程中绝缘受损，遗留下制造缺陷，随着运行年限的增长，运行时产生的电磁震动使缺陷进一步加剧，最后导致变压器损坏及事故的发生。
(3)俄罗斯励磁变压器设计为自然通风，无温度监控报警及强制通风设备，故在运行中无法对变压器的运行状态进行有效的监视。
2.2#2机组励磁变的改造如下
(1)将原俄制励磁变压器更换为海南金盘干式励磁变压器(型号：ZLSCB-3000/18，额定容量：3000KVA额定电压：18/0.762KV，额定电流：96.2/2273A)。
(2)现励磁变温控器设定：100℃冷却风扇自启，80℃自停，130℃报警；
3、#2发电机励磁调节系统升级改造
3.1改造原因
舵机组GEC-2型励磁调节器从投产至今已经达到使用年限，近期在运行中已多次出现故障，经厂部研究决定在#2机组大修过程中对#2机组励磁调节器进行升级改造。
3.2励磁调节系统变化如下
(1)更换原有励磁调节器，并在原三台整流柜上增加智能控制单元(IPU)，更新二次控制回路。改造后的励磁系统实现了2AVR+3IPU的多通道运行方式，进一步增加励磁系统运行可靠性。
(2)在原励磁整流柜上加装智能控制单元(IPU)，此改造方式能保证励磁调节器双套均故障的情况下不会造成发电机失磁，并增加了智能均流功能，改造后的均流系数可以达到98％。
4、加强对励磁电流的监控
4.1励磁变当时情况及存在的问题
#2机组作为发变组保护中励磁变保护的“励磁变过流”及“励磁绕组过负荷保护”，其电流量直接进入保护装置，到保护整定值后经过延时，出口为报警和跳闸。励磁电流没有在OIS画面及录波器中显示，运行人员无法监视到这个保护的电流量，只有等到报警和跳闸，才能发现问题。为完善保护设置，需要将此保护电流接入故障录波器。
4.2励磁电流需要引入录波器监测的原因
(1)励磁变现场周围是疏水沟和循环水坑，湿度较大，绝缘容易变差。
(2)若励磁电流接受监控，如果回路中出现相应CT虚接情况，前期就可以在录波器中通过零序电流分析出，而不是等到CT烧毁才发现，可以避免非停的发生。
(3)若励磁电流接受监控，如果出现励磁变匝间短路情况，不平衡电流也可以从零序电流分析出，使我们可以及早做出准备，否则只能等到出现励磁回路的过负荷报警，甚至跳机才被发现。
4.3当时保护设置具体情况及改造方案
考虑到现场没有多余的CT专供测量用，现场采用保护与测量共用CT的办法，选一组CT进励磁变保护装置的同时转到录波器，用以监测。
5、利用2010年机组大修期间对励磁画面和报警进行完善
(1)在电气画面“2 UNIT GENERATOR AVR”中增加了励磁系统报警复位按钮“AVR ALARM ACK”，当励磁系统报警信号需复位时，应操作此按钮，有效地防止人员的误操作。
(2)在上述画面中增加了励磁调节器操作方式和PSS投退显示：“AVR REM/LOC”前方块变红为“REMOTE(远方操作)”，“AVR REM/LOC”前方块变绿为“LOCAL(就地操作)”；“PSS ON”前方块变红为PSS投入；“PSS ON”前方块变绿为PSS退出，方便运行人员的监视和对现场情况的了解。
6、#2机组改造后出现的问题，以及对#2机组励磁改造后的整体评价
通过改造使#2机组励磁系统较为完善，但仍有一些不足之处。2010年6月运行人员检查发现：#2机组三个励磁功率柜电流表显示电流偏差较大，而调节柜显示各柜电流一致，后经过厂家检查确认为#1柜IPU存在故障，更换IPU后正常。同样的问题至今又出现了两次，分别在2010年12月和2011年6月。2011年5月#2发变组由冷备用转热备用时发现：#2机组励磁调节器ECU显示#1功率柜灭磁开关状态与#1功率柜IPU装置内显示状态不符，厂家确认为#1功率柜IPU装置故障，经更换新IPU装置后正常。
以上情况表明，功率柜IPU及励磁调节器AVR的产品上可能还存在某些不稳定情况，但通过吉斯电气GEC-300励磁系统的实验报告及其他兄弟单位的使用来看，整体还是值得肯定的，尤其是智能反馈均流技术在励磁控制系统中属于领先技术，还有分层多处理器体系结构能保证更高的可靠性与安全性等等。
综合其它改造情况来看，华能北京热电有限责任公司#2机组励磁系统改造是成功的。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-51409.htm
