一、异常描述
2016年3月18日14:10,#2机监盘人员发现#2发电机负序电流由186A快速升至386A,最大短时上升至414A。负序电流变化前后发电机有、无功没有变化(P=660MW,Q=177MWar)。静子电流A相由19447A降至19301A,B相由19499A升至19669A,C相由19492A升至19639A,各参数前后变化趋势如下:
1、负序电流变化前参数:
2、负序电流变化后参数:
二、异常原因分析
1、负序电流过大,将导致发电机振动及发电机转子过热甚至烧损,根据负序电流的特点,其产生的主要原因有以下几点:
(1)500KV系统不对称负载;
(2)厂用电或励磁系统缺相运行;
(3)发电机CT及测量回路故障;
(4)机组内部故障。
2、针对上述可能的原因,对引起负序电流变化的参数及设备进行检查、分析:
(1)负序电流变化后,500KV系统各开关情况:
由上表可以出,500KV两条出线负载三相基本平衡,可以排除因系统不对称负载造成的负序电流突变。
(2)对发电机、厂用电、励磁系统及主变等设备进行检查,未发现发热、放电及异常现象,发电机各部温度正常。
(3)发电机振动
A、负序电流变化前:
B、负序电流变化后:
由趋势曲线可以看出,负序电流变化前后,发电机两端振动基本无变化。
3、综合以上各参数分数,初步判断负序电流产生的原因为发电机CT或测量回路存在异常。
三、异常应对措施
#2机负序电流异常现象发生后,为防止异常原因未明确或异常继续发展造成的设备事故,一方面进一步查找负序电流变化的原因,另一方面根据负序电流可能出现的原因要求运行中采取以下应对措施:
1、要求运行人员及点检、维护人员加强对发变组、励磁系统、升压站等相关设备的检查,特别注意有无放电、发热或异常声响。要求保护人员对发电机回路CT及测量回路开展细致排查,尽快判断异常发生位置。
2、对厂用电系统及各主要辅机参数密切跟踪分析,若负序电流由厂用电系统、励磁系统或主要辅机缺相运行引起,应及时停役对应辅机、系统甚至机组。
3、对500KV系统参数密切跟踪分析,若发电机负序电流由500KV系统异常引起,应立即检查运行中的#1机负序电流情况并汇报调度核实系统运行情况,请求调度处理。若线路存在非全相运行工况时,应汇报调度,拉开非全相运行的线路开关,以保证发电机安全运行。
4、要求运行人员监盘期间,将#2发电机负序电流值调入监视大屏作为主参数随时监视,每小时抄录负序电流值并进行对比。如发现负序电流上涨,应立即与发电机静子电流、发电机振动、发电机各部温度及500KV系统运行参数等值进行比较分析,及时发现异常参数的关联度。
5、加强对发电机各部温度变化的监视分析,如有异常升高,及时判明原因并调整。特别要注意在发电机定冷水进水温度及进风温度一定的情况下,发电机各部出水温度、出风温度、端部及铁芯温度的升高情况,以此判明发电机一次部分是否存在异常。
6、如负序电流增长较快,且发电机振动同步增大,发电机各部温度同步上升时,应立即汇报公司及部门领导,降低发电机有、无功负荷,降低负序电流。如负序电流及相关参数继续上升时,应立即汇报公司领导停机。
7、#2发电机长期稳定运行其负序电流不得大于额定值的8%,当负序电流达10.5%额定电流值时,负序电流监测仪将报警。如果负序电流达到10.61 %额定电流值时,负序电流保护反时限保护(转子表面过负荷保护)将启动,延时将机组与系统解列,按事故停机处理。
四、异常处理结果
3月22日,#2机组停机消缺,在此期间,设备部门主要从两个方向对此次异常开展了排查。
1、电机专业人员进入发电机内部,对发电机静子端部及转子端部进行检查,未发现异常现象。
2、保护人员对发电机CT及测量回路进行详细排查,通过上电校验,发现#2机负序电流变送器异常,输出误差大。至此,#2发电机运行中负序电流异常的原因找到。
此后,保护人员更换了重新校验的负序电流变送器,机组投运后负序电流正常,该异常消除。
分析人:孙民
负序电流的产生原因及其解决方案
负序的产生,是由于三相负荷的不平衡引起。正是三相负荷的不平衡,才导致中性点偏移,系统中出现负序电压、负序电流判耐。最简单、有效的方法就是调整单相、三相负荷,使三相负荷平衡;但对有些生产性质,如电气掘搭春化机车,就是单相供电且负荷较大,这种情况就可以通过枝扮选用特种变压器,如斯科特变压器来减小负序的量。
负序电流产生的原因是什么
正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时,把三相的不对称分量分解成对称分量(正、负序)及同向的零序分量。只要是三相系统,就能分解出上述三个分量(有点象力的合成与分解,但很多情况下某个分量的数值为零)。对于理想的电力系统,由于三相衡缺对称,因此负序和零序分量的数值都为零(这就是我们常说正常状态下只有正序分量的原因)。当系统出现故障时,三相变得不对称了,这时就能分解出有幅值的负序和零序分量度了 我国有关规程对发电机正常运行负序电流的规定:汽轮发电机的长期允许负序电流为6% ~ 8%发电机额定电流;水轮发电机的长期允许负序电流为12%发电机额定电流。 对不对称负荷、非全相运行以及不对称短路引起的转子表层过负荷,50MW及以上A值(转子表面承受负序电流能力的常数)大于等于10的发电机,应装设定时限负序过负荷保护。正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时,把三相的不对称分量分解成对称分量(正、负序)及同向的零序分量。只要是三相系统,就能分解出上述三个分量(有点象力的合成与分解,但很多情况下某个分量的数值为零)。对于理想的电力系统,由于三相对称,因此负序和零序分量的数值都为零(这就是我们常说正常状态下只有正序分量的原因)。当系统出现故障时,三相变得不对称了,这时就能分解出有幅值的负序和零序分量度了(有时只有其中的一种),因此通过检测这两个不应正常出现的分量,就可以知到系统出了毛病(特别是单相接地时的零序分量)。下面再介绍用作图法简单得出各分量幅值与相角的方法,先决条件是已知三相的电压或电流(矢量值),当然实际工程上是直接测各分量的。由于上不了图,请大家按文字说明在纸上画图。 从已知条件画出系统三相电流(用电流为例,电压亦是一样)的向量图(为看很清楚,不要画成太极端)。 1)求零序分量:把三个向量相加求和。即A相不动,B相的原点平移到A相的顶端(箭头处),注意B相只是平移,不能转动。同方法把C相的平移到B相的顶端。此时作A相原点到C相顶端的向量(些时是箭头对箭头),这个向量就是三相向量之和。最后取此向量幅值的三分一,这就是零序分量的幅值,方向与此向量是一样的。 2)求正序分量:对原来三相向量图先作下面的处理:A相的不动,B相逆时针转120度,C相顺时针转120度,因此得到新的向量图。按上述方法把此向量图三相相加及取三分一,这就得到正序的A相,用A相向量的幅值按相差120度的方法分别画出B、C两相。这就得出了正序分量。 )求负序分量:注意原向量图的处理方法与求正序时不一样。A相的不动,B相顺时针转120度,C相逆时针转120度,因此得到新的向量图。下面的方法就与正序时一样了。 通过上述方法大家可以分析出各种系统故障的大概情况,如为何出现单相接地时零序保护会动作,而两相短路时基本没有零序电流。
由于谐波与基波的频率有特殊咐滚辩的关系,故在与基波合成时会分别表现出正序、负序和零序特性。但我们不能把谐波与这些分量等同起来。由上所述,之所以要把基波分解成三个分量,是为了方便对系统的分析和状态的判别,如出现零序很多情况就是发生单相接地,这些分析都是基于基波的,而正是谐波叠加在基波上而对测量产生了误差,因此谐波是个外来的干扰量,其数值并不是我们分析时想要的,就备手如三次谐波对零序分量的干扰