- 收藏
- 加入书签
机组抽水调相启动过程中SFC跳闸动作导致启动失败原因分析
摘要:抽水蓄能电站SFC系统在进行1号机组SFC启动抽水试运,执行到SFC拖动下的静止态转抽水调相步序(以下简称S4S)时出现步序超时报警,机组转停机,经过检查,该缺陷的原因为监控发送出SFC POWER ON信号后自保持回路继电器异常,进而导致SFC启动程序终止造成机组启动不成功,确定原因后更换了校验合格的新继电器,更换后试运正常,缺陷消除。
关键词:抽水蓄能电站;自保持回路、SFC启动准备好
引言:抽水蓄能电站的静止变频器SFC(Static Frequency Convertor)是利用晶闸管将工频交流电输入变成连续可调的变频交流电输出的装置。主要用于抽水蓄能电站中起动机组按水泵工况投入运行。 静止变频器由整流器,逆变器和控制保护单元等组成,用于大型电机的拖动。
一、SFC跳闸动作故障现象
抽水蓄能电站完成SFC发令启动机组进行抽水方向试运,流程执行到步序S4S-2时,上位机报步序超时报警,机组自动转停机。随后为了验证问题的原因,手动发令启动2号机组抽水,执行到步序S4S-2时,上位机再次出现步序超时报警,机组自动转停机。查看两次上位机历史事件记录情况,两台机启动过程中,步序“S4S-2励磁SFC模式有效、SFC辅助设备运行信号有效”均正常收到,但两次均未收到SFC启动准备好信号,且第二次SFC输入开关合闸后约1s分闸。
二、SFC跳闸动作原因分析
1.查看程序和监控事件记录可以发现,机组抽水启动至S4S-2后,步序的反馈条件中SFC启动准备好信号始终未收到,因此需分析启动准备好信号未收到的原因。查看SFC程序可得,SFC收到SFC POWER ON信号后,SFC启动程序会执行以下步骤:①POWER ON信号有效+远方自动方式+延时0.1S后,发令辅机启动;②收到两个风扇均在运行信号后,发令输入断路器合闸;③输入断路器合闸有效并延时1S后,发令SFC READY TO START(即监控事件中的SFC启动准备好)。
2.经过分析可得,可能造成本次机组启动失败的原因有以下几种:
2.1 SFC输入开关设备本体故障,无法合闸或异常跳开;
2.2 SFC输入开关的配套辅助触点异常,不能正确反馈该开关状态;
2.3 SFC辅机(风扇)异常,无法启动或启动后不能可靠反馈;
2.4 SFC输入输出板卡故障导致SFC输入开关合闸信号未发出或该开关的反馈信号未正常收到;
2.5 监控及SFC的二次控制回路或SFC输入开关的分、合闸回路异常;
根据多年的运行经验和缺陷统计,发生该缺陷的原因大概率为二次控制回路中的元器件异常或板卡故障,具体原因需现场排查。
三、SFC跳闸动作处理过程
3.1 运维人员到达现场后,检查SFC输入开关在分闸位置后首先联系中控室远程分开SFC输入闸刀。将SFC输入开关切至手动方式进行多次分合闸动作测试,开关动作正常;将开关方式切至远方后由监控远程发令分合,开关动作也均正常;在动作测试的过程中,运维人员同步测试了开关不同状态下的辅助触点动作情况,结果均正常,由此,上文分析的可能原因1、原因2暂时排除。
3.2 用调试电脑连接SFC,在程序中多次反复发令启动辅机,辅机均可以正常可靠启动且反馈正常,暂时排除原因3;
3.3 进行上述两个步骤时,同步通过电脑在线和板卡指示灯等多种方式监测信号传输情况,输入输出板卡均可以正常收发信号,因此暂时排除可能原因4;
3.4 由此经过简单的排除后,运维人员基本确定故障原因为二次回路原因,由于影响SFC启动准备好信号的可能原因过于繁杂,所以选择在线录波监测的方法,选取SFC POWER ON、辅机启动、输入开关合闸、SFC启动程序执行等几个信号后,再次试运SFC对这些变量进行状态监视。对比正常工作时的录波结果发现SFC POWER ON有效后很快就消失了,并没有保持住,正常及异常的波形进行录波。
3.5 由上述情况可以判断问题可能出在SFC POWER ON信号的回路上。梳理此信号的传输回路可得,该信号是由监控系统顺控流程S4S-2步序发出,经监控流转后通过硬接线送出,流转步骤较多,此处不再赘述,截取监控系统程序。
通过对该二次回路的排查发现,K0006的常卡节点11-14在继电器得电后没有正常闭合,因此导致其监控送出后的自保持回路无法闭合,从上图中的SFC 程序可以发现,当SFC POWER ON信号丢失时,会导致SFC走停止程序,因此该继电故障后与实际情况吻合,至此基本确定故障原因。领取新的继电器校验无误后进行更换,更换后再次试运,启动正常,可以正常拖动机组,缺陷消除。
四、暴露问题
4.1 监控系统中的继电器在运行年限较长时,可能会出现老化故障的情况,尤其是需要常带电的部分。
4.2 日常维护及检修工作过程中,对可能出现劣化的设备判断不到位。
五、防范措施
1.加强设备台账管理工作,对年限较长的设备进行有针对性的更换。
2.在日常维护和检修工作过程中,加大巡视力度,提高继电器校验等排查性工作的频率,尽量避免此类情况的发生。
结束语:
抽水蓄能电站设备的安全运行和经济利益具有至关重要的作用,在日常维护中应运用科学和设备维护和日常维护管理方法,加强设备定期维护和日常维护监督管理,保持机组的安全稳定运行。
参考文献
[1]燃气轮发电机SFC启动时的铁磁谐振仿真分析[J]. 陈财,吴义纯,田彦,门富媛,程琳. 安徽电气工程职业技术学院学报. 2019(03)
[2]SFC谐波滤波器的设计及应用[J]. 曹亮. 电工技术. 2017(04)
[3]干式变压器在黑麇峰抽水蓄能电站SFC系统中的应用[J]. 陈冶修,吴胜,陈天乐. 水电站机电技术. 2016(S2)
[4]SFC编程方法在煤矿带式输送机监控系统中的应用[J]. 原跃田,涂德建. 工矿自动化. 2011(05)
[5]泰安抽水蓄能电站SFC系统的调试[J]. 康纪良,吴玉娟. 自动化应用. 2010(11)
[6]发电电动机SFC起动强迫换流过程磁场特性[J]. 陶大军,戈宝军,董传友,林鹏. 电机与控制学报. 2014(01)
[7]抽水蓄能机组SFC系统保护关键技术[J]. 陈俊,司红建,周荣斌,徐金,严伟,沈全荣. 电力自动化设备. 2013(08)
京公网安备 11011302003690号