350MW機組發(fā)變組壓力變送器屏目改造

上海自動化儀表有限公司350MW發(fā)變組變送器屏中現(xiàn)有發(fā)電機回路變送器為常規(guī)模擬變送器不能真實反應(yīng)機組擾動，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、投切超大負荷時傳輸電信號不穩(wěn)定。

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

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、投切超大負荷時，產(chǎn)生的瞬間勵磁涌流對電氣二次回路產(chǎn)生諧波功率，使得常規(guī)模擬出信號產(chǎn)生無規(guī)則的畸變，引起發(fā)電機功率控制系統(tǒng)誤動作，造成鄰近發(fā)電機組的功率振蕩甚至跳機等故障。另外，電廠內(nèi)部系統(tǒng)原因（如 CT、PT 斷線開失電等）使得機組功率信號丟失，引起機組 PLU 保護誤動作的事故也時有發(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責設(shè)計生產(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，不能真實反應(yīng)機組正常擾動，容易引起發(fā)電機功率控制系統(tǒng)誤動作。且問題時，將影響 DCS 對機組信號的控制，從而造成機組停機 ；電源回路采用一路電源進行，引出5個空氣開關(guān)，作為發(fā)變組變送器屏所有變送器電源回送器），即每個空氣開關(guān)并聯(lián)接線同時控制5~6個變送器的電源回路，造成各個變送器的電源回路相互干擾，影響變送器的穩(wěn)定性、傳輸準確性 ；二次直接在變送器接線端子上并聯(lián)至下一個變送器的接線方式，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)至下一個變送器的接線方維護時無法對單個變送器電流回路進行短接，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，不能真實反應(yīng)機組正常擾動，在電廠對主變?nèi)珘簺_擊或者故障、投切超大負荷時，產(chǎn)生的瞬間勵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產(chǎn)生無規(guī)則的畸變，圖1可看出當模擬式功瞬間涌流沖擊時存在階躍響應(yīng)。

當變送器屏內(nèi)其中一個電源空氣開關(guān)跳閘時，將至少同時造成5個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，大大提高了設(shè)備運行二次電壓接線采用直接在變送器電壓接線端子并聯(lián)引接至下一個變送器的電壓接線端子的接線方式，存在變送器運行時相互干擾較大、加大設(shè)備運行不輸信號的準確性，且當發(fā)生單個變送器損壞時無法對損壞變送器的電壓回路進行短接隔離，加大設(shè)備消缺的不穩(wěn)定性和風險難度。

電流回路采用直接在變送器接線端子上串聯(lián)至下一個變送器的接線方式，當發(fā)生單個變送器損壞時無法對損壞變送器的電流回路進行短接隔離，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)電機模擬式功率變送器，響應(yīng)時間 <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。當工作在瞬態(tài)快速響應(yīng)模式時對周波功率立即變送輸出，當工作在勵磁涌流抑制模式時采用數(shù)字濾波技術(shù)，秒內(nèi)外界干擾突變信號對變送輸出的影響 ；當工作在快速響應(yīng)與涌流抑制兼顧模式時，線路瞬間故障發(fā)生時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現(xiàn)雙電源供電，且一個空氣開關(guān)控制一個變送器的電源 ；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)電機模擬式功率變送器，可實現(xiàn)在標稱功率范圍內(nèi)，功率突增至150% 的標稱功率或突降至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)生電流突變時數(shù)字式變送器的輸出平穩(wěn)，輸出信號沒有發(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，投入正常運行。數(shù)字式功率變送器輸出穩(wěn)定，沒有發(fā)生過電信號輸出波動現(xiàn)象。改造后可避免發(fā)生電源成多個變送器失電的問題，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，方便在運行中更換。更換的數(shù)字式功率變送器精度更高、抗為機組的安全可靠運行提供保障。

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)備運行的不穩(wěn)定性，在設(shè)備運行不會有影響，wuxu對系統(tǒng)后臺進行修改。改造后的運行情況達到了改造的預(yù)期目的，同時也為同類設(shè)備的技術(shù)改造提供了經(jīng)驗。