unitrol5000unitrol5000励磁系统励磁系统故障问题分析故障问题分析故障问题分析故障问题分析

内蒙古岱海发电有限责任公司内蒙古岱海发电有限责任公司

廖松涛廖松涛

Q 5 S - O/ U2 5 1 - S 6000 Type

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) Reference

•岱海电厂UNITROL 5000励磁系统型号为Q5S-O/U251-S6000。具体含义如下：•岱海电厂UNITROL 5000励磁系统型号为Q5S-O/U251-S6000。具体含义如下：

岱海岱海UN5000UN5000励磁系统介绍励磁系统介绍

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) Reference

1 Q 四通道：双自动通道(自动/ 自动)和独立的备用控制器

2 5 UNITROL 5000 （微处理器系统5000）3 S（标准型n-1 冗余）3 S（标准型n-1 冗余）

5 O 无附加功能无附加功能

6 整流器型号 Converter: Type U2 UNL 133006 整流器型号 Converter: Type U2 UNL 133007 整流器: 联结/接线, 整流器电源5 运行的整流桥数目 5 7 整流器: 联结/接线, 整流器电源5 运行的整流桥数目 5 8 整流器: 附加信息, 整流器电源1 每个桥臂1 个可控硅 3 相6 个脉冲8 整流器: 附加信息, 整流器电源1 每个桥臂1 个可控硅 3 相6 个脉冲

10 断路器配置S 单极断点直流断路器10 断路器配置S 单极断点直流断路器

11 断路器额定电流6000 断路器额定电流：6000（A）11 断路器额定电流6000 断路器额定电流：6000（A）

发电部培训教材

三相油浸式励磁变三相油浸式励磁变 没有旋转部件。运行可靠没有旋转部件。运行可靠

自并励系统及其主要优点自并励系统及其主要优点自并励系统及其主要优点自并励系统及其主要优点

PTPT

没有旋转部件 运行可靠没有旋转部件 运行可靠性高，性高，调整、维护简单，调整、维护简单，检修方便。检修方便。

可缩短机组的轴系长度，可缩短机组的轴系长度，缩短缩短电厂厂房长度。缩短电厂厂房长度。缩短了的汽轮机了的汽轮机 发电机轴系发电机轴系

AVRAVR

CTCT

PTPT 了的汽轮机了的汽轮机−−发电机轴系发电机轴系长度可长度可提高机组轴系的稳提高机组轴系的稳定性、提高机组安全运行定性、提高机组安全运行的水平。的水平。

没有主励磁机时滞环节，没有主励磁机时滞环节，直流灭磁开关直流灭磁开关

GG

没有主励磁机时滞环节，没有主励磁机时滞环节，属高起始快速响应励磁系属高起始快速响应励磁系统，技术指标高，响应快，统，技术指标高，响应快，性能参数好。性能参数好。

起励装置

就就

••LCPLCP可以用于可以用于UN5000UN5000励磁系统的就地操作。励磁系统的就地操作。它还能显示重要的过程信号。它还能显示重要的过程信号。

它是可编程的，通过它是可编程的，通过ARCNETARCNET总线与系统相连接。总线与系统相连接。

就就地地控控制制

8-lines display

制制屏屏LL

Keys for paneloperation

CCPP

Keys for localoperation ofexcitation system

正常运行中的正常运行中的LCPLCP状态状态

维维护护操操作作面面

多功能手持屏多功能手持屏SPASPA用于调试用于调试

和维护。具有就地操作、参数设定和维护。具有就地操作、参数设定和应用程序编程功能。可显示励磁和应用程序编程功能。可显示励磁系统的数据（如发电机机端电压、系统的数据（如发电机机端电压、

面面板板((手手持屏持屏))

UUNN

励磁电流和励磁电压）、设定参数。励磁电流和励磁电压）、设定参数。还具有实时报警和故障记录管理功还具有实时报警和故障记录管理功能。能。

该手持屏有该手持屏有1616个触摸键和一个个触摸键和一个44××2020字符的液晶显示屏，类似于一字符的液晶显示屏，类似于一

NNSS00887744

个袖珍计算器。它通过串行接口个袖珍计算器。它通过串行接口RS485RS485与励磁装置相连接，数据传与励磁装置相连接，数据传输速率为输速率为96009600位位//秒。手持屏的电源秒。手持屏的电源通过串行电缆提供，其本身不需电通过串行电缆提供，其本身不需电池。池。

手持屏与手持屏与AVRAVR双通道之间的通双通道之间的通 44(S(SPPA)A)

手持屏与手持屏与AVRAVR双通道之间的通双通道之间的通讯是通过公共接口实现的。两通道讯是通过公共接口实现的。两通道由各自的由各自的IDID识别号区分，不需要重识别号区分，不需要重新连接电缆，就可以自由选择与任新连接电缆，就可以自由选择与任一通道进行通讯。一通道进行通讯。

CMTCMT是一个非常便捷的软件是一个非常便捷的软件

调试维护工具（调试维护工具（CMTCMT））

工具，它可以安装在个人电脑工具，它可以安装在个人电脑中，用于设备的调试和维护。中，用于设备的调试和维护。它的主要功能：它的主要功能：

就地控制面板功能就地控制面板功能趋势图功能趋势图功能

CMT趋势图功能趋势图功能故障录波功能故障录波功能显示和删除内部故障记录显示和删除内部故障记录

功能功能软件框图实时显示功能软件框图实时显示功能编程功能编程功能编程功能编程功能参数修改、装载和磁盘保参数修改、装载和磁盘保

存功能存功能以文件形式保存当前设定以文件形式保存当前设定

和图形记录功能和图形记录功能

发电机励磁系统发电机励磁系统AVRAVR

发电机励磁系统发电机励磁系统AVRAVR

励磁调节器（AVR）采用数字微机型，AVR中装设无功功率、功率因数等自动调节功能。励磁调节器设有过励磁限制、过励磁保护、低励磁限制、电力系统稳定器、V/H限制及转子过电压保护和PT断线闭锁保护等单元；其附加功能包括：转子一点接地保护、转子温度测量、串口通讯模块、跨接器、DSP智能均流、轴

励磁调节器（AVR）采用数字微机型，AVR中装设无功功率、功率因数等自动调节功能。励磁调节器设有过励磁限制、过励磁保护、低励磁限制、电力系统稳定器、V/H限制及转子过电压保护和PT断线闭锁保护等单元；其附加功能包括：转子一点接地保护、转子温度测量、串口通讯模块、跨接器、DSP智能均流、轴护、转子温度测量、串口通讯模块、跨接器、 智能均流、轴电压毛刺吸收装置等。护、转子温度测量、串口通讯模块、跨接器、 智能均流、轴电压毛刺吸收装置等。

采用两路完全相同且独立的自动励磁调节器并联运行，两路通道间能相互自动跟踪，当一路调节器通道出现故障时，能自动无扰切换到另一通道运行。手动、自动电路应能相互自动跟踪；

采用两路完全相同且独立的自动励磁调节器并联运行，两路通道间能相互自动跟踪，当一路调节器通道出现故障时，能自动无扰切换到另一通道运行。手动、自动电路应能相互自动跟踪；无扰切换到另 通道运行。手动、自动电路应能相互自动跟踪；当自动回路故障时能自动无扰切换到手动。CT、PT均为两路独立的输入回路。

无扰切换到另 通道运行。手动、自动电路应能相互自动跟踪；当自动回路故障时能自动无扰切换到手动。CT、PT均为两路独立的输入回路。

励磁系统硬件（通道励磁系统硬件（通道11、、22））

励磁系统硬件（励磁系统硬件（PSI)PSI) 励磁系统硬件（励磁系统硬件（CROWBAR)CROWBAR)

励磁系统硬件（灭磁开关）励磁系统硬件（灭磁开关） 励磁系统硬件（励磁系统硬件（CINCIN及及GDI)GDI)

灭磁开关合闸视频灭磁开关合闸视频

SSM12615.AVI

灭磁开关分闸视频灭磁开关分闸视频

SSM12616.AVI

风机电源切换继电器风机电源切换继电器 风机电源切换继电器接点风机电源切换继电器接点

风机电源切换继电器绝缘损坏风机电源切换继电器绝缘损坏 风机电源切换继电器底座图风机电源切换继电器底座图

阻容过电压保护装置损坏的电阻阻容过电压保护装置损坏的电阻

原电阻为原电阻为4K54K5，损坏后更换为，损坏后更换为6K6K

损坏的阻容过电压保护装置电阻损坏的阻容过电压保护装置电阻

ARCNETARCNET通信电缆加装屏蔽通信电缆加装屏蔽

2010年01月21日03:57 #1机DCS上发#1励磁系统综合故障报警，#1AVC退出运行，就地检查#1机励磁系统调节屏LCP发191 Current Sensor fail(整流桥电流传感器失Current Sensor fail(整流桥电流传感器失灵)、163 Converte 3(整流桥3存在报警)报警，LCP报警信号红灯闪亮。复归后正常。后检查CUS正常，检修时对励磁系统所有ARCNET通信电缆加装屏蔽后再未出现过上述报警。

CTCT开路造成励磁系统跳闸分析开路造成励磁系统跳闸分析112009年02月28日14时54分36秒 #1机组C级检修后首次2009年02月28日14时54分36秒 #1机组C级检修后首次并网，14时54分37秒#1机组因失磁保护动作跳闸。

2、2009年02月28日16时00分进行1号发变组系统5013开关假同期试验，试验证明同期回路正确。

3、2009年02月28日19时21分17秒#1机组再次并网，193、2009年02月28日19时21分17秒#1机组再次并网，19时21分22秒#1机组又因失磁保护动作跳闸。

4、2009年03月1日15时07分33秒开始做1号主变高压侧短路试验，2009年03月1日16时45分47秒1号主变高压侧短路试验结束，恢复发变组系统。

5、1号机组于2009年03月01日21时19分并网成功。

CTCT开路造成励磁系统跳闸分析开路造成励磁系统跳闸分析22励磁系统故障信息及分析：

#1机励磁系统LCP发Crowbar failed(代码135 含义：在灭磁过程中，跨接器未正确动作) FCB f il d(代码127含义 发出合动作)、FCB failed(代码127含义：发出合闸或分闸1秒后磁场开关未返回相应状态)。调取励磁系统通道内故障记录为：

20090208 14:54:36:460 Crowbar failed20090208 14:54:36:460 Crowbar failed20090208 14:54:41:760 FCB failed

CTCT开路造成励磁系统跳闸分析开路造成励磁系统跳闸分析331号机组故障录波器上信息及分析：

14：54：36：018 5013开关合闸，18ms之后励磁变高压侧电流变为零，183ms后灭磁开关跳闸 186 后灭磁开关辅助接灭磁开关跳闸，186ms后灭磁开关辅助接点状态变位，187ms后灭磁开关辅助接点状态变位，343ms后灭磁开关辅助接点状态变位，1243ms后灭磁开关辅助接点状态态变位，1243ms后灭磁开关辅助接点状态变位，1247ms 5013开关跳闸。

CTCT开路造成励磁系统跳闸分析开路造成励磁系统跳闸分析441号发变组保护A屏上报警信息及分析：

发电机G60保护装置上有“失磁T1切厂用”、“失磁T2程跳”、“逆功率T1”、“逆功率程跳”保护动作信号逆功率程跳”保护动作信号。

CTCT开路造成励磁系统跳闸分析开路造成励磁系统跳闸分析551号发变组保护C屏上报警信息及分析：

发电机G60保护装置上有“失磁T1切厂用”、“失磁T2程跳”保护动作信号。

CTCT开路造成励磁系统跳闸分析开路造成励磁系统跳闸分析66根据励磁系统录波图显示并网DCS合、跳灭磁开关指令信号出现间断的变位信号的变化频率随发电机定子电流的增大而增大，可以认为上述变位信号与发电机定子电流可以认为上述变位信号与发电机定子电流有一定关系

CTCT开路造成励磁系统跳闸分析开路造成励磁系统跳闸分析66

CTCT开路造成励磁系统跳闸分析开路造成励磁系统跳闸分析77可能原因是：

（1）外部干扰信号

（2）励磁系统快速输入、输出板故障。

根据励磁系统录波图显示并网DCS合、跳灭磁开关指令信号出现间断的变位信号的变化频率随发电机定子电流的增大而增大，可以认为上述变位信号与发电机定子电流可以认为上述变位信号与发电机定子电流有一定关系

CTCT开路造成励磁系统跳闸分析开路造成励磁系统跳闸分析771)、2009年03月1日15:07:33:584 #1发电机进行短路试验(励磁系统通道1手动方式运行)。2) 2009年03月1日 15 10 06 575 升励磁2)、2009年03月1日 15:10:06:575 升励磁电流（励磁系统通道2手动方式运行），15:12:41:938发现励磁系统外部跳闸继电器K03及并网信号继电器K41接点抖动，解器K03及并网信号继电器K41接点抖动，解除发变组保护A屏跳励磁系统跳闸接点后K03及K41继电器接点抖动现象消除。说明继电器动作系干扰引起。

CTCT开路造成励磁系统跳闸分析开路造成励磁系统跳闸分析88

将励磁电流降为零，在发电机出口就地端子箱内测量第一组至第八组CT二次绕组电压，第五组CT二次侧有100V左右交流电压，怀疑第五组CT存在接触不良或开路 检查第五组CT N线短接存在接触不良或开路，检查第五组CT N线短接连片B相有放电痕迹，检查紧固螺丝到位，连接片与紧固螺丝存在接触不良，重新变更连接片位置并紧固好，测量直阻保证连接片接触良好。做好措施后 重新升励磁电流 励磁系统运行正常好措施后，重新升励磁电流，励磁系统运行正常，进行通道1、2切换，励磁系统运行正常。说明干扰源来自发电机出线第五组CT。

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