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你家的功率变送器更换了吗?没换的赶快换!

发布时间:2019-11-07 阅读:173

    分析系统冲击过程中发电机功率变送器输出畸变导致机组协调控制功能混乱的原因,并提出相关预防控制措施。通过采用新型智能变送器抑制系统冲击时直流以及谐波分量造成的发电机功率变送器输出畸变,减小输出信号时延,加强功率变送器4~20 mA输出信号接地屏蔽减小干扰,大大提高了机组协调控制功能的有效性。
    随着电力系统自动化程度的提高,发电厂分布式控制系统(Distributed Control System,DCS)、汽轮机数字电液控制系统(Digital Electric Hydraulic ControlSystem,DEH)、AVC(Automatic Voltage Control)、自动发电控制(Automatic Gain Control,AGC)、协调控制等自动化设备得到广泛应用。发电机功率(含有功、无功功率)作为其中的一个重要参数,其可靠、稳定不但直接影响到自动化设备的运行,而且对发电机组的安全运行具有十分重要的影响。
    系统冲击发生后调取的故障录波数据分析四机各参数在系统波动期间变化趋势、幅度一致,发电机有功均从故障时刻开始下降,历时20 ms左右降至zui低值,而后进行上升。
    (1)功率变送器动态响应时间。国标要求功率变送器响应时间应小于400 ms。可门公司采用的涵普FPW201功率变送器实测为200~300 ms,存在一定的离散性。其中#1机组GPW2(DEH1)为2011年产品,GPW3(DEH2)、GPW8(DEH3)为2007年产品,涵普厂家反馈不同批次变送器的响应时间不尽相同。更换为同一批次的新功率变送器后,实测其响应时间为250 ms左右。
    (2)系统故障期间存在的谐波分量。系统故障的暂态过程不可避免存在谐波分量,二次谐波将导致变送器输出增大,五次谐波将导致变送器输出减少。在受谐波分量影响时,因响应时间的不同,变送器内含有电感,对谐波衰减不一,导致3个变送器输出趋势不一致(DEH1输出上升、DEH2与DEH3输出下降)。传统变送器未有滤波功能,选择具有自动滤波功能的变送器,这样在发生电气故障或电气操作时可以自动滤除谐波分量,避免输出畸变。但若增加自动滤波功能,传统变送器的响应时间将超国标规定。
    (3)检查各变送器模拟量输出电缆屏蔽线是否可靠接地,尤其是送至DEH机柜的功率变送器电缆应独立,减少干扰。
    (4)将DCS显示用的有功功率变送器(GPW1与GPW2,GPW3,GPW8同型号)二次输出串入故障录波装置,对变送器输出动态监视,分析变送器在系统故障下的传变特性。
    (5)将4台发电机有功功率变送器电源及二次电压回路分开,GPW1与GPW2取自TV1,GPW3与GPW8取自TV2,减少PT断线导致机组协调控制功能混乱的可能性。
    采取以上应对措施后,运行一年以来可门公司各机组受系统故障冲击时zui大功率突变量均控制在80 MW以内,取得一定的抑制效果。
    传统功率变送器与微机型智能变送器的比对试验
    目前国内对功率变送器的技术标准中没有动态测量性能要求和精度指标,传统功率变送器采用的积分采样测量原理已不满足汽轮机DEH系统在外部电力系统暂态变化过程中对发电机功率的测量要求。将微机型智能变送装置BPT93 01与传统变送器FPW201电压回路并联、电流回路串联后接入故障录波装置;利用三相试验装置输入电流、电压,模拟PT开关偷跳情况下,对传统变送器FPW201与微机型智能变送装置BPT9301的4~20 mA输出信号进行比对试验。
    通过比对试验可以确认:微机型功率测控装置的动态响应速度控制在80 ms以内(远远优于传统积分式功率变送器的200 ms时延),实现对系统故障的快速响应,满足汽轮机DEH系统对发电机转速控制的要求。
    针对传统功率变送器先天不足的改进及应对措施
     发生变压器合应涌流或系统故障时CT暂态特性差导致CT饱和
由于功率变送器接入的是测量级CT,测量精度较高(0.2或0.5级),但抗饱和性能较差;在区外故障时,测量级CT由于暂态特性差会饱和;此外,在有变压器空充产生和应涌流时,和应涌流中的衰减直流分量也会导致测量级CT饱和;即使采用带CT自动滤波功能的新型功率变送器,由于CT饱和的影响,也无法解决在系统冲击时的正确转变功率输出问题。
    针对测量级CT易饱和,而保护级CT不易饱和的特性,zui有效的办法是同时接入发电机机端保护级CT和测量级CT,采用能根据测量到的故障特征量自动切换参与功率计算的电流测量值的测控装置进行变送器升级改造;正常运行情况下采用测量级CT,以保证测量精度;系统故障情况下采用保护级CT,确保在暂态情况下也能实时、真实地提供准确的功率信号,避免输出功率快速大幅波动[3]。
     PT断线无法闭锁导致功率变送器输出跌落
    新型测控装置通过接入双电源、双PT、双CT,可以有效判断PT断线、CT断线,满足汽轮机DEH系统对发电机功率测量的可靠性要求。
     功率变送器动态响应性能较差
    新型测控装置采用全周傅里叶算法计算有功功率和无功功率,算法具有良好的暂态特性,确保系统短路故障时功率的准确测量。当保护级CT的电流大于1.1倍额定电流时,功率计算采用保护级CT电流;否则采用测量级CT电流,兼顾正常运行和故障情况下的准确测量。
    新型发电机智能变送器装置的应用
    新型测控装置增加自动滤波功能,采用测量级与保护级CT电流自动切换,兼顾正常运行和故障情况下的准确测量;同时新型测控装置的动态响应性能,大大提高了汽轮机DEH系统在外部电力系统暂态变化过程中对发电机功率测量的准确性。






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