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玉田抽水蓄能電站勵(lì)磁系統(tǒng)并網(wǎng)時(shí),出現(xiàn)失磁故障,如何處理?

2024-09-09 15:44:33
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故障分析


1 故障原因

1)首先列出LCI系統(tǒng)退出條件如下:①系統(tǒng)故障;②同期合閘命令;③發(fā)電機(jī)出口斷路器(generator circuit breaker, GCB)合閘狀態(tài)。


任一條件滿足時(shí),LCI系統(tǒng)均退出運(yùn)行,同時(shí)閉鎖脈沖,并閉鎖發(fā)送至勵(lì)磁系統(tǒng)4~20mA模擬量信號。


2)勵(lì)磁系統(tǒng)給定消失條件如下:①系統(tǒng)故障;②給定值降低至0。


檢查發(fā)現(xiàn)勵(lì)磁系統(tǒng)并未出現(xiàn)故障報(bào)警信息,而是在保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作后才跳閘并退出運(yùn)行的。退出時(shí)勵(lì)磁系統(tǒng)運(yùn)行在手動(dòng)方式下。此時(shí)可以肯定,勵(lì)磁系統(tǒng)當(dāng)時(shí)沒有及時(shí)切換至電壓模式,并且給定值出現(xiàn)了異常。

勵(lì)磁控制器

2 過程回溯

根據(jù)圖2所示,在水泵工況下,LCI系統(tǒng)拖動(dòng)至同期投入狀態(tài)時(shí),勵(lì)磁控制器同期裝置運(yùn)行并開始給LCI系統(tǒng)發(fā)送調(diào)節(jié)信號。


在同期條件滿足后,同期裝置同時(shí)發(fā)送同期合閘命令至GCB、LCI系統(tǒng)、勵(lì)磁系統(tǒng)。此時(shí)分別動(dòng)作GCB合閘、LCI系統(tǒng)退出、勵(lì)磁切換至自動(dòng)模式等。LCI退出流程,執(zhí)行閉鎖脈沖及閉鎖4~20mA模擬量信號。


理論上LCI退出至閉鎖4~20mA模擬量信號的時(shí)間比勵(lì)磁系統(tǒng)切換自動(dòng)模式的時(shí)間更長,但這里偏差僅為ms級別。此次故障時(shí),勵(lì)磁系統(tǒng)還沒有切換至自動(dòng)模式,LCI系統(tǒng)已退出了4~20mA模擬量信號,導(dǎo)致勵(lì)磁系統(tǒng)電流給定值突降至0,出現(xiàn)此次故障。


現(xiàn)場解決方案

鑒于在水泵工況下勵(lì)磁系統(tǒng)由LCI系統(tǒng)控制,在自動(dòng)模式下必 須保證跟蹤LCI系統(tǒng)給定,要解決的問題是如何在并網(wǎng)時(shí)保證勵(lì)磁系統(tǒng)給定值正確,以避免出現(xiàn)錯(cuò)誤的給定情況。故障發(fā)生后,現(xiàn)場討論提出了幾種處理方案。


1 方案1

將LCI系統(tǒng)的4~20mA模擬量信號在并網(wǎng)后保持幾秒鐘時(shí)間,在GCB合閘后再退出。這里認(rèn)為,LCI系統(tǒng)在拖動(dòng)完成退出后不應(yīng)該再接入到無關(guān)流程的控制中,并且此時(shí)勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)該在自動(dòng)模式下并網(wǎng)。該方案被否決。


2 方案2

在UN6800勵(lì)磁系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)LCI程序流程中,在LCI控制模式時(shí)會(huì)保持強(qiáng)制手動(dòng)(ForceManual)(此時(shí)勵(lì)磁系統(tǒng)不可切換到自動(dòng)模式)和允許LCI外部給定(EnableLCIRefInput)命令,防止LCI拖動(dòng)中勵(lì)磁模式切換導(dǎo)致失控,將現(xiàn)場LCI外部模擬量給定對應(yīng)的勵(lì)磁電流輸出設(shè)定為0~1200A。


為避免上述故障情況發(fā)生,可以在同期投入調(diào)節(jié)后、GCB并網(wǎng)前將勵(lì)磁的LCI控制模式退出。而退出該模式,可通過將EnableLCIRefInput命令置零或?qū)?lì)磁系統(tǒng)切換到自動(dòng)模式來實(shí)現(xiàn)??紤]運(yùn)行安 全,采用了自動(dòng)模式并網(wǎng)的解決方案,并依據(jù)此方案對勵(lì)磁系統(tǒng)程序進(jìn)行了修改。


首先設(shè)定一個(gè)機(jī)端電壓目標(biāo)值,在電壓值達(dá)到時(shí)復(fù)歸ForceManual命令,使勵(lì)磁系統(tǒng)可切換至自動(dòng)模式。在同期裝置投入后,將勵(lì)磁系統(tǒng)切換至自動(dòng)模式,閉鎖LCI系統(tǒng)控制??梢酝ㄟ^勵(lì)磁系統(tǒng)自行判斷、監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出切自動(dòng)命令或?qū)⑼谕度朊钭鳛樽詣?dòng)模式切換條件等方式實(shí)現(xiàn)。


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