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1、 目 录 正常调节有功功率引起机组解列的事故分析正常调节有功功率引起机组解列的事故分析.2 低负荷下低负荷下 PSS 引起发电机有功功率震荡的问题分析引起发电机有功功率震荡的问题分析.4 错误参数引发励磁调节器误强励导致机柜烧毁的事故错误参数引发励磁调节器误强励导致机柜烧毁的事故.6 过励限制动作后无功调节速度过慢导致发电机过负荷跳闸过励限制动作后无功调节速度过慢导致发电机过负荷跳闸.9 雷击引起双雷击引起双 PT 故障导致发电机误强励故障故障导致发电机误强励故障.11 无功调差参数设置不一致切换导致发电机误强励故障无功调差参数设置不一致切换导致发电机误强励故障.13 调节装置软件死机引起发电
2、机误强励故障调节装置软件死机引起发电机误强励故障.15 发电机停机过程中励磁调节器误强励故障发电机停机过程中励磁调节器误强励故障.17 调节装置主机板故障引起失磁故障调节装置主机板故障引起失磁故障.19 脉冲电源故障引起发电机失磁故障脉冲电源故障引起发电机失磁故障.21 中间继电器异常导致励磁误判断引起失磁故障中间继电器异常导致励磁误判断引起失磁故障.23 双套调节装置故障引起发电机失磁故障双套调节装置故障引起发电机失磁故障.26 正常调节有功功率引起机组解列的事故分析正常调节有功功率引起机组解列的事故分析 事故现象 国内某电厂#2 机（300MW）2007 年 3 月 8 日 7：24 分，
3、由于#2机锅炉爆管，运行人员减负荷，#2 机汽机打闸，按主控紧急停机按钮，跳主开关，发电机低频保护动作，跳励磁，机组停机。 在 7.23.58.1907.23.59.500 时间之间，时间间隔 1.31 秒，负荷从 321.6MW 减至 199.5MW（见附图 1） ，随后出现发电机超压（见附图 2） 。 图 1 因事故突降发电机有功功率 图 2 发电机有功功率降低过程中出现过电压 事故分析 由于励磁调节器的电力系统稳定器模块采用 PSS-1A 型，可以判断发电机出现超压是典型 PSS“反调”现象，根据 PSS-1A 型的动作原理，发电机有功功率向下变化时，PSS 输出会增加励磁电流。当发电机
4、汽机打闸后，有功负荷从 321.6MW 陡降至 199.5MW，励磁调节装置电力系统稳定器（PSS）输出由零急剧上升至上限幅值（10%额定机端电压） ，作用于励磁系统，致使发电机励磁电流上升，发电机出现超压（发电机电压由 21.4KV 上升至 23.5KV） ，约 23 秒后，发电机电压恢复正常，期间发电机电压最大达到 1.12 倍的额定电压。 事故处理及反措 从事故过程及原因分析来看，#2 发电机励磁调节调节器有如下几点可以改进，以避免类似事故再次发生： 1、从事故过程分析， 由于发电机电压增加达 10%额定电压， 10%是由 PSS 输出限幅决定的，目前相关标准规定，国内 PSS 输出限幅
5、在 5%10%额定电压， 可以将 PSS 输出限幅调整至 5%额定电压，以保证出现类似事故时，发电机电压最大增量为5%额定电压，避免发变组低频保护动作停机。 2、在事故发生过程中，励磁调节装置的过激磁限制没有动作，工程应用中励磁调节装置的过激磁限制曲线要与发变组保护过激磁（低频）保护曲线配合，本次事故中，如果励磁调节装置过激磁限制正确动作，就能在发电机超压后很快将电压调节至正常值，可以避免发变组低频保护动作停机，有必要检查励磁调节装置过激磁限制是否完善。 1、 PSS-1A 的模型存在“反调”问题，解决办法有两种。其一采取在快速加减负荷时闭锁 PSS 输出，使 PSS 自动退出运行的方法解决，
6、目前这在电力系统不推荐；其二是将电力系统稳定器的 PSS-1A 模型改为 PSS-2A 模型。 低负荷下 PSS 引起发电机有功功率震荡的问题分析低负荷下 PSS 引起发电机有功功率震荡的问题分析 事故现象 国内某电厂 330MW 机组完成励磁系统动态试验、电力系统稳定器试验、厂用电快切、发电机进相等电气试验。根据调度要求开始降低有功负荷。当负荷降至 135MW 时，有功功率开始波动，并呈现发散振荡的趋势， 15 秒内有功功率振荡幅度已增加到10MW， 见下图。此时发电机主汽门、调门没有运行调节，将 PSS 功能退出，有功功率振荡立即平息。 事故分析 从事故现象分析，在发电机负荷降至 135M
7、W 时，励磁调节器附加控制功能电力系统稳定器（PSS）输出错误的调节信号，导致发电机有功功率出现扩散性振荡。 从 PSS 试验过程及结果分析， PSS 相位补偿参数没有问题， 且在发电机额定有功负载时，PSS 输出稳定，发电机运行稳定，这说明当发电机有功负荷变化后，PSS 出现不应有的不稳定因素。 由于 PSS 采用 PSS-2A 模型，在模型中有转速输入环节，而发电机组具有本机固有振荡频率， 频率为 1.5Hz 左右， 当负荷降至 135MW时，励磁调节器 PSS-2A 的转速测量可能放大了本机振荡，再经过调节器调节后，和本机振荡形成共振，产生了 PSS 波动，从而导致发电机有功功率出现扩散
8、性振荡。 通过以上分析，可以假设是 PSS-2A 中转速环节的测量错误是事故的原因，为验证分析的正确性，将 PSS-2A 中的转速环节闭环（KS3=0，Tw2=0） ，发电机有功功率振荡很快消失。由于本机振荡是不可消除，而 PSS 的相位补偿参数及放大倍数是合适的，而且励磁厂家以技术保密原因，无法提供转速测量的方法，因此无法通过修改参数来消除共振，只有将 PSS 模型由 PSS-2A 改为 PSS-1A。 事故处理及反措： 1、将 PSS 模型由 PSS-2A 型改为 PSS-1A 型， 并进行了试验验证，暂时消除了发电机低负荷下有功功率振荡诱发系统振荡的隐患。 2、事故处理应该是临时性措施，
9、既然励磁产品在转速测量上有问题， 建议电厂要求励磁生产厂家进行技术改进， 尽快将 PSS模型改为原来设计的 PSS-2A 模型， 提高 PSS 抗 “反调” 能力。 错误参数引发励磁调节器误强励导致机柜烧毁的事故错误参数引发励磁调节器误强励导致机柜烧毁的事故 事故现象 国内某电厂做完电力系统稳定器试验后，励磁系统发生跳闸，跳闸后发生的事故使励磁系统遭到严重损坏： 励磁调节柜内通道 1 和通道 2 控制板件严重损坏； #1 整流柜后部遭到严重破坏，整流桥负极所有熔断器熔断，整流桥内控制电路板全板损坏，在其他整流柜中熔断器熔断； 位于#1 整流柜左后方的交流母线的末端可以看到最严重的燃弧痕迹。 交
10、流进线柜中既没有发现任何损伤，柜内所有元件状况良好。 灭磁柜柜体遭到严重损坏，右侧所有元件均被电弧破坏，磁场断路器的灭弧栅之间可见严重的电弧爆炸痕迹，主触头已开断，未见任何异常损伤，灭弧室内的灭弧栅板之间出现很多球状金属熔化物，在触头和灭弧室上方发现融化金属的迹象。 磁场断路器的灭弧室遭遇了巨大的冲击。 事故分析 由于两个通道励磁调节装置 CPU 板全部损坏，内部保留的故障记录及录波数据无法恢复， 因此只能根据现场事故后现象分析事故发生的原因。 根据设备损坏的严重程序， 们可以设想磁场断路器内曾出现异乎寻常的长时间燃弧，灭磁柜内空气发生电离，电离空气游离到#1 机整流柜的交流母线处，导致交流母
11、排三相短路，电弧在三相交流母排的左端部持续停留和燃烧直到定子电压衰减至 0，交流母排的短路电弧烧坏#1 整流柜内的控制电路板。 另外，根据事后机组录波器的波形分析，励磁系统过励保护跳闸时，磁场电压的极性没有出现反转，说明灭磁开关跳闸后，发电机磁场能量没有成功转移至灭磁电阻中， 原因可能是励磁整流系统系统在灭磁过程中无法转入正常逆变状态。 根据厂家调试人员分析，事故原因可能是：在事故发生前的 PSS试验过程中， 可能出现参数输入错误冲击了调试计算机工具和励磁调节器 CPU 之间的通讯， 致使调试计算机向励磁调节器 CPU 的参数传输出现错误，错误参数可导致 CPU 接收到不合逻辑的数据，结果出现
12、功能混乱，整流桥失控，励磁系统出现误强励，导致发电机跳闸。 磁场断路器分断时， 磁场断路器建立弧压不能满足发电机误强励工况的灭磁电压要求，无法将磁场电压的极性发生反转，灭磁系统无法完成对磁场电流的转移，从而极大地延长了燃弧时间（约 600 毫秒） ，电弧能量超过灭弧罩所能承受的范围，灭弧罩内部发生爆炸，致使周围的空气发生电离，引发交流母排的左侧端部三相短路，故障进一步扩大。 事故处理及反措： 1、由于励磁调节器的励磁调节柜、整流柜、灭磁柜都受到严重的损伤，无法就地修复，只能重新订购励磁调节器。 2、励磁调节装置的参数校验功能设计不完善，励磁调节装置不仅要对通讯收到的数据进行冗错校验，杜绝通讯误
13、码，更要对控制参数进行实时校验，出现错误参数进行正确识别，一般地，功能设计完善的励磁调节装置在内存会保留一组缺省参数，当出现参数错误，一方面发出故障信号切换至另一通道运行；同时，调节采用缺省参数，以提高发电机励磁系统安全可靠性。 3、灭磁系统设计有缺陷，工程应用中灭磁系统应能保证发电机在任何工况下（包括误强励工况）均能安全可靠地进行灭磁，以保证发电机及励磁系统安全，事故现象表明原励磁系统并不能保证误强励工况下灭磁开关分断弧压不能保证发电机磁场能量安全转移至灭磁电阻，这是事故扩大的根本原因，建议用户责成励磁厂家对灭磁系统进行重新设计，否则以再发生误强励时，本次事故仍会再次发生。 过励限制动作后无
14、功调节速度过慢导致发电机过负荷跳闸过励限制动作后无功调节速度过慢导致发电机过负荷跳闸 事故现象 某电厂 200MW 机组正常运行中，由于电网远方故障导致发电机高压母线突然降低，发电机无功功率增加至 190MVar，励磁调节器发出过励限制信号， 同时发变组保护过负荷保护启动， 经过一段时间后，发出发电机跳闸信号。 事故分析 事故发生时励磁调节器和发变组保护均报出异常信号， 励磁调节器和发变组保护内部录波均保存完整，根据录波信息显示，事故发生前发电机无功功率突然上升，定子电压随之下降，励磁调节器采用电压闭环控制，当发电机定子电压下降后，励磁调节器触发角度变小，励磁输出电流增加，由于励磁调节器内部过励限制定值为 130Mvar，但过励磁限制动作延时为 20 秒，发电机无功功率增加后，励磁调节器过励限制和发变组保护过负荷保护同时启动，延时 20 秒后，励磁调节器过励限制启动，发电机无功功率开始缓慢下降，但发变组过负荷保护依然处于启动状态，保护延时到后，发出跳闸信号，发电机解列。 经过分析励磁调节器过励限制动作原理可知， 该励磁调节器过励限制动作采用渐近法调节发电机无功功率，即：励磁调节器判断无功功率与过励限制定值
