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發電機或一次系統的異常運行及事故處理

一、發電機或一次系統異常運行及事故現象
如果發電機或一次系統出現異常運行,隨時可能導致設備停運、損壞,若處理不正確或不及時,容易誘發運行事故。常見的異常運行情況包括發電機或系統振蕩、35kV系統單相接地(允許運行40min)、6kV廠用系統單相接地(允許運行2h)、發電機轉子一點接地等;運行事故包括發電機跳閘、母線失壓、廠用電失壓、發電機失磁、轉子兩點接地等。
當發電機或一次系統發生運行事故時,常出現以下現象:
(1) 系統受到沖擊,配電盤上電流、電壓、功率、周波等表計強烈擺動;發電機及同步電動機的強行勵磁裝置動作;廠用電部分負荷因低電壓而跳閘。
(2) 繼電保護或自動裝置動作,掉牌、光字信號及蜂鳴器音響信號發出,部分斷路器跳閘。
(3) 當電氣設備發生故障時,可能出現電弧、爆炸聲和其他不正常聲音。
(4) 現場有煙火,設備燒損、裂碎、變形、移位噴油等不正常現象。
發電機或一次系統運行異常時,一般只出現以上現象的前2種,而且報警信號非蜂鳴器音響發出,而是警鈴音響發出。
二、異常運行及事故原因
造成發電機或一次系統異常運行或事故的原因通常可分為內因和外因,內因主要包括絕緣老化,戶外設備機械變形,電路觸點由于金屬氧化造成接觸不良等。外因主要包括相關設備故障越級,保護誤動,人員誤操作,發電機及系統受到較大沖擊不能恢復至原來的平衡狀態等;設備外力受損;由于接地、過負荷引起過電流并產生電弧,導致設備爆裂、噴油、燒毀;相間短路、線路斷路等。常見外因有相關設備故障越級、保護誤動、人員誤操作,或發電機及系統受到較大沖擊不能恢復至原來的平衡狀態。
三、運行事故處理原則及措施
1.事故處理原則及措施
發電機或一次系統發生的事故不同,則處理方法及操作步驟也不相同。事故發生時,如果保護動作或斷路器跳閘,則事故的性質比較明確,值班員按相應的程序進行處理即可。在事故處理過程中,首先要保證人員安全;其次是保證事故不擴大,同時保證設備安全;再次則要盡快恢復正常設備運行,優先恢復廠用電源。具體操作步驟如下:
(1)將對人員生命有直接威脅的設備停電。
(2)將已損壞的設備停電。
(3)運行中的設備有受損傷的威脅時,按規程規定加以隔離。
(4) 母線失壓時,將連接至母線上的開關斷開。
(5)恢復全部或部分停電的廠用電源。
(6)立刻解列強烈振蕩至失步的發電機。
2.并列運行的一組機組跳閘的處理措施
以并列運行的一組機組跳閘事故為例,說明其處理措施。并列運行的一組機組跳閘,同時出現蜂鳴器報警,故障機組斷路器跳閘,斷路器指示燈閃爍、保護動作,光字牌發光等現象,可以判斷事故性質為發變組跳閘。發生此類事故時,首先要找出并隔離故障點,然后按操作程序將發電機并入系統運行。具體操作步驟如下:
(1)發電機組跳閘后,應立即檢查該機組的滅磁開關是否聯跳,如果沒有聯跳,則斷開滅磁開關;如果滅磁開關跳開,有可能是發電機由于失磁跳機,需要對發電機的勵磁機進行檢查。
(2)檢查廠用電源是否能自投成功,如果自投不成功,查看表計及保護,確認是否由于廠用電源故障引起發電機組跳閘。如果是廠用電源發生故障,要盡快查看保護的動作情況,消除故障點,恢復廠用電源正常運行;如果不是廠用工作電源故障引起跳機,但自投未成功,則手動合廠用備用電源開關,以保證廠用電源工作正常。
(3) 檢查發電機保護。如果是發電機外保護引起發電機組跳閘,則需要隔離故障點,將發電機并入系統;如果是發電機內部故障引起跳機,則就地檢查,確認故障點。
(4)如果故障是由保護誤動引起,則要將誤動設備盡快投入運行。
如果主接線為發變組單元接線方式,在發變組跳閘時,若廠用備用電源自投未成功,則不允許手動合廠用工作電源開關。如果發電機是經斷路器接三繞組變壓器的接線方式,在發電機跳閘時,廠用備用電源自投未成功,可手動合廠用工作電源開關或廠用備用電源開關。
在處理事故時,還要做好其他機組的參數調整工作,避免其受到影響而不能安全運行。
四、異常運行的處理措施
在處理發電機或一次系統異常運行情況時,應按照以下步驟進行。
1.判斷故障性質,查找故障點
處理故障前,電氣值班員只有對故障的性質及故障點做出正確判斷,才能保證故障處理正確。有些故障的性質不同,但現象卻相似。例如,發生系統振蕩時的現象與發電機單機振蕩基本一致,區別是發電機單機振蕩時,振蕩機組表計擺動嚴重,而其他機組的表計在其影響下跟隨擺動;而系統振蕩時,并聯運行的機組表計擺動一致。因此在處理故障時,值班人員要保持冷靜,同時要密切分工、合作,才能快速正確地判斷故障。
操作步驟
(1)迅速查看各異常指示的表計,它是值班員查找故障點的主要依據之一。
(2)及時查看保護動作及預警記錄,它是值班員處理故障的出發點。
(3)查看預警光字牌,做好記錄。
(4)對相關設備就地進行詳細檢查,查看有無發熱、異味、冒煙等現象;核實設備有無明顯損傷,必要時停電檢查。
注意事項
(1)要將表計顯示數值、光字牌及保護動作情況結合起來考慮。例如:看到廠用電源保護屏亮起“380 V廠用電源接地”光字,不一定是380 V廠用電源接地,也可能是380 V廠用電源的直流控制電源斷線。這時,要通過表計來核實。查看廠用電壓表,看其指示值是否異常。如果三相電壓中,一項接近零,其他兩相升高,才可以確定是380 V廠用電源接地;如果電壓表指示正常,則可以判定廠用電源的控制回路開關跳閘。根據個別現象判斷故障性質,容易判斷錯誤。
(2)注意表計虛假指示。如并列運行的幾臺發電機組其中1臺電壓、電流、有功功率表數值突然降低,但發電機組沒有跳閘,可能會伴隨“電壓回路斷線”光字信號。這種情況下,可以判斷是發電機互感器的熔斷器熔斷,造成虛假指示。并列運行的發電機組,即使沒有出現“電壓回路斷線”光字信號,只要發電機仍然并列運行,也可以判斷電壓指示為虛假指示。如果錯誤地認為發電機電壓低,盲目增加發電機出口電壓,有可能造成發電機被高壓擊穿而損毀。
2.限制、隔離故障點
(1)對于未明顯危及設備安全運行的情況,應加強對機組運行工況的監視、分析和必要的調整。
(2) 對危及安全運行但短時異常運行不會損壞設備的情況,可以降低負荷,在保證不擴大事故的情況下,短時保持運行,積極進行調整,盡快脫離異常運行,必要時解列停機。
(3)對于嚴重危及機組安全運行的情況,應立即作緊急事故停機處理。
3.恢復受影響的正常設備的運行
(1)優先恢復廠用電源運行;
(2)將發電機并入系統;
(3)恢復母線運行;
(4)恢復其他設備運行。
以上針對發電機或一次系統異常運行及事故提出處理措施,在現場處理時還應注意以下幾點:
(1) 盡可能保證廠用電源的正常運行。對于發電廠,廠用電源是核心。如果由于故障而造成廠用電源中斷,應優先恢復廠用電源。
(2) 發變組故障跳閘時,如不是主保護動作,應進行發電機試驗啟動。試驗啟動正常后,盡快將發電機投入運行。
(3)如果母線或聯絡線故障,應及時倒換運行方式,停運故障設備,恢復系統正常運行。



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