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。

2 過程回溯

根據(jù)圖2所示，在水泵工況下，LCI系統(tǒng)拖動至同期投入狀態(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)分別動作GCB合閘、LCI系統(tǒng)退出、勵(lì)磁切換至自動模式等。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)會保持強(qiáng)制手動（ForceManual）（此時(shí)勵(lì)磁系統(tǒng)不可切換到自動模式）和允許LCI外部給定（EnableLCIRefInput）命令，防止LCI拖動中勵(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)切換到自動模式來實(shí)現(xiàn)?？紤]運(yùn)行安全，采用了自動模式并網(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)可切換至自動模式。在同期裝置投入后，將勵(lì)磁系統(tǒng)切換至自動模式，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)出切自動命令或?qū)⑼谕度朊钭鳛樽詣幽Ｊ角袚Q條件等方式實(shí)現(xiàn)。