350MW機(jī)組發(fā)變組壓力變送器屏目改造

上海自動(dòng)化儀表有限公司350MW發(fā)變組變送器屏中現(xiàn)有發(fā)電機(jī)回路變送器為常規(guī)模擬變送器不能真實(shí)反應(yīng)機(jī)組擾動(dòng)，通過對發(fā)變組變送器屏的改造，消缺電廠在對主變外圍線路發(fā)生故障、投切超大負(fù)荷時(shí)傳輸電信號(hào)不穩(wěn)定。

發(fā)電機(jī)是現(xiàn)代生產(chǎn)活動(dòng)中的重要設(shè)備。為保證發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，在發(fā)電機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中，廣泛采用功率變送器來測量發(fā)電機(jī)機(jī)端和負(fù)載端的功率，以供行數(shù)據(jù)分析處理并采取適當(dāng)?shù)目刂?，因此功率變送器輸出信?hào)的正確與穩(wěn)定對于發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行有著重要意義。

近年來，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)電廠在對主變?nèi)珘簺_擊或者外圍線路發(fā)生故障、投切超大負(fù)荷時(shí)，產(chǎn)生的瞬間勵(lì)磁涌流對電氣二次回路產(chǎn)生諧波功率，使得常規(guī)模擬出信號(hào)產(chǎn)生無規(guī)則的畸變，引起發(fā)電機(jī)功率控制系統(tǒng)誤動(dòng)作，造成鄰近發(fā)電機(jī)組的功率振蕩甚至跳機(jī)等故障。另外，電廠內(nèi)部系統(tǒng)原因（如 CT、PT 斷線開失電等）使得機(jī)組功率信號(hào)丟失，引起機(jī)組 PLU 保護(hù)誤動(dòng)作的事故也時(shí)有發(fā)生。

1 設(shè)備概況

某電廠350MW 發(fā)變組變送器屏為哈爾濱國立電氣有限公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)生產(chǎn)，使用的壓力變送器 (http://www.tx7878.cn)均為模擬式變送器，其中發(fā)電送器采用了DBQ-211模擬式功率變送器、DBQ-251模擬式有功無功組合變送器，不能真實(shí)反應(yīng)機(jī)組正常擾動(dòng)，容易引起發(fā)電機(jī)功率控制系統(tǒng)誤動(dòng)作。且問題時(shí)，將影響 DCS 對機(jī)組信號(hào)的控制，從而造成機(jī)組停機(jī) ；電源回路采用一路電源進(jìn)行，引出5個(gè)空氣開關(guān)，作為發(fā)變組變送器屏所有變送器電源回送器），即每個(gè)空氣開關(guān)并聯(lián)接線同時(shí)控制5~6個(gè)變送器的電源回路，造成各個(gè)變送器的電源回路相互干擾，影響變送器的穩(wěn)定性、傳輸準(zhǔn)確性 ；二次直接在變送器接線端子上并聯(lián)至下一個(gè)變送器的接線方式，沒有經(jīng)過端子排短接 ；電流回路采用直接在變送器接線端子上串聯(lián)至下一個(gè)變送器的接線方維護(hù)時(shí)無法對單個(gè)變送器電流回路進(jìn)行短接，容易造成 CT開路。

2 存在的問題

發(fā)變組變送器屏使用 DBQ-211模擬式功率變送器、DBQ-251模擬式有功無功組合變送器，不能真實(shí)反應(yīng)機(jī)組正常擾動(dòng)，在電廠對主變?nèi)珘簺_擊或者故障、投切超大負(fù)荷時(shí)，產(chǎn)生的瞬間勵(lì)磁涌流對電氣二次回路產(chǎn)生諧波功率，使得常規(guī)模擬變送器的輸出信號(hào)產(chǎn)生無規(guī)則的畸變，圖1可看出當(dāng)模擬式功瞬間涌流沖擊時(shí)存在階躍響應(yīng)。

當(dāng)變送器屏內(nèi)其中一個(gè)電源空氣開關(guān)跳閘時(shí)，將至少同時(shí)造成5個(gè)壓力變送器失去工作電源，壓力變送器將無法正常傳輸電信號(hào)，大大提高了設(shè)備運(yùn)行二次電壓接線采用直接在變送器電壓接線端子并聯(lián)引接至下一個(gè)變送器的電壓接線端子的接線方式，存在變送器運(yùn)行時(shí)相互干擾較大、加大設(shè)備運(yùn)行不輸信號(hào)的準(zhǔn)確性，且當(dāng)發(fā)生單個(gè)變送器損壞時(shí)無法對損壞變送器的電壓回路進(jìn)行短接隔離，加大設(shè)備消缺的不穩(wěn)定性和風(fēng)險(xiǎn)難度。

電流回路采用直接在變送器接線端子上串聯(lián)至下一個(gè)變送器的接線方式，當(dāng)發(fā)生單個(gè)變送器損壞時(shí)無法對損壞變送器的電流回路進(jìn)行短接隔離，在處理容易造成 CT 開路，產(chǎn)生過電壓，加大設(shè)備的消缺難度和危險(xiǎn)性。

3 技術(shù)改造

3.1 技術(shù)改造的原則

經(jīng)過技術(shù)改造，用數(shù)字式功率變送器更換原發(fā)電機(jī)模擬式功率變送器，響應(yīng)時(shí)間 <400ms，數(shù)字功率變送器具有以下三種工作模式 ：瞬態(tài)快速響應(yīng)模抑制模式 ；快速響應(yīng)與涌流抑制兼顧模式。當(dāng)工作在瞬態(tài)快速響應(yīng)模式時(shí)對周波功率立即變送輸出，當(dāng)工作在勵(lì)磁涌流抑制模式時(shí)采用數(shù)字濾波技術(shù)，秒內(nèi)外界干擾突變信號(hào)對變送輸出的影響 ；當(dāng)工作在快速響應(yīng)與涌流抑制兼顧模式時(shí)，線路瞬間故障發(fā)生時(shí)變送器的輸出既能跟隨故障曲線變化、又能對變送輸出的影響 ；變送器屏電源回路的改造實(shí)現(xiàn)雙電源供電，且一個(gè)空氣開關(guān)控制一個(gè)變送器的電源 ；優(yōu)化二次電壓回路、電流回路的接線方式，可離單個(gè)變送器的要求。

3.2 技術(shù)改造及改造效果

選用浙江某公司的數(shù)字式功率變送器替換原發(fā)電機(jī)模擬式功率變送器，可實(shí)現(xiàn)在標(biāo)稱功率范圍內(nèi)，功率突增至150% 的標(biāo)稱功率或突降至0，并持續(xù)1的輸出變化不超過量程的0.5%。圖2可看出，系統(tǒng)發(fā)生電流突變時(shí)數(shù)字式變送器的輸出平穩(wěn)，輸出信號(hào)沒有發(fā)生畸變。

新增端子排 DY( 電源回路 )，把原來變送器直接并接的電源全部通過總空開和分空開、并經(jīng)過端子排轉(zhuǎn)接 ；新增端子排 ZJ1( 電流回路轉(zhuǎn)接 )，把原來接的電流全部轉(zhuǎn)移到端子排上轉(zhuǎn)接 ；新增端子排 ZJ2( 電壓回路轉(zhuǎn)接 )，把原來變送器直接并接的電壓全部轉(zhuǎn)移到端子排上并接。

2018年4月初，發(fā)變組變送器屏改造施工結(jié)束，投入正常運(yùn)行。數(shù)字式功率變送器輸出穩(wěn)定，沒有發(fā)生過電信號(hào)輸出波動(dòng)現(xiàn)象。改造后可避免發(fā)生電源成多個(gè)變送器失電的問題，變送器損壞后可短接相關(guān)的電流回路、拆除相應(yīng)的電壓回路接線，方便在運(yùn)行中更換。更換的數(shù)字式功率變送器精度更高、抗為機(jī)組的安全可靠運(yùn)行提供保障。

4 結(jié)語

數(shù)字式功率變送器是近幾年剛投入電廠使用的先金設(shè)備，幾年前還未得到廣泛的使用。上海自動(dòng)化儀表有限公司采取上述的技術(shù)改造后消除了設(shè)備運(yùn)行的不穩(wěn)定性，在設(shè)備運(yùn)行不會(huì)有影響，wuxu對系統(tǒng)后臺(tái)進(jìn)行修改。改造后的運(yùn)行情況達(dá)到了改造的預(yù)期目的，同時(shí)也為同類設(shè)備的技術(shù)改造提供了經(jīng)驗(yàn)。