摘 要：在電力設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，很多設(shè)備都有一套保護(hù)裝置。繼電器保護(hù)裝置在發(fā)電站設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，把電力設(shè)備從故障端迅速隔離出來。一個(gè)發(fā)電廠涵蓋了各種電力設(shè)備，其中發(fā)電機(jī)和變壓器是#重要的設(shè)備，這些設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中設(shè)置了各種保護(hù)裝備。文章具體分析了壓力變送器保護(hù)裝備的原理，并對(duì)調(diào)試方法提出了建議。

一個(gè)大型發(fā)電站的發(fā)電機(jī)和變送器是重要的電力設(shè)備，它們?cè)谶\(yùn)轉(zhuǎn)過程中必須要有繼電保護(hù)裝置對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，如果出現(xiàn)故障繼電保護(hù)裝置就會(huì)迅速將其隔離，維保人員也能夠在保護(hù)狀態(tài)下對(duì)電路進(jìn)行安全檢修。電力操作人員應(yīng)該對(duì)保護(hù)原理十分熟悉，并且在操作過程中能夠熟練的掌握壓力變送器保護(hù)裝置的工作原理。

 

1 壓力變送器保護(hù)原理

發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)這是屬于電器設(shè)備的主保護(hù)，在發(fā)電機(jī)的主電流兩端設(shè)計(jì)了兩個(gè)電流互感器，這兩個(gè)電流互感器傳感器的作用就是用相同相位的電流來進(jìn)行標(biāo)定，為了安全這些電流互感器二次側(cè)采用一點(diǎn)接地，兩組電流互感器接入保護(hù)裝置。如果在發(fā)電機(jī)內(nèi)發(fā)生了故障就會(huì)啟動(dòng)差壓保護(hù)[1] 。發(fā)電機(jī)一般都是靠電廠輸送大的功率，如果發(fā)電機(jī)突然帶電，發(fā)電機(jī)里的轉(zhuǎn)子就會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)，在這種情況下發(fā)電機(jī)本身不會(huì)出現(xiàn)故障，但會(huì)對(duì)汽輪機(jī)的葉片造成了損耗。為了防止汽輪機(jī)葉片的磨損，發(fā)電機(jī)在逆功率的狀態(tài)下就會(huì)斷電保護(hù)。

電動(dòng)機(jī)的定子端繞組是組重要的元件，定子端的電壓可以對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行更大的保護(hù)，如果我們?cè)诎l(fā)電機(jī)端向電網(wǎng)輸送電力時(shí)，定子端對(duì)電壓進(jìn)行識(shí)別，電壓如果超過額定的電壓，定子端就會(huì)出現(xiàn)故障，為了保護(hù)重要的發(fā)電機(jī)定子元件，設(shè)計(jì)師在定子和定子繞組還有故障點(diǎn)之間進(jìn)行了一個(gè)通體回路，如果發(fā)現(xiàn)了兩點(diǎn)接地的故障，接地設(shè)備就會(huì)起到保護(hù)作用。發(fā)電機(jī)在持續(xù)升壓過程中，負(fù)載的電壓會(huì)越來越大，等到電壓值積累到一定的時(shí)候，發(fā)電機(jī)就會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。發(fā)電機(jī)熱量太高會(huì)對(duì)一些發(fā)電設(shè)備內(nèi)部元件造成損耗。發(fā)電機(jī)在負(fù)荷過大時(shí)，保護(hù)裝置就會(huì)自動(dòng)跳閘，電流不穩(wěn)或者持續(xù)增大也會(huì)突然跳閘。

 

2 發(fā)電機(jī)主要故障

發(fā)電機(jī)內(nèi)部元件十分重要，定子繞組在發(fā)電機(jī)電壓不穩(wěn)，電流持續(xù)增大的情況下會(huì)出現(xiàn)定子繞組被電流燒壞發(fā)生短路的情況。一般對(duì)發(fā)電機(jī)定子繞組設(shè)計(jì)保護(hù)裝置都會(huì)用縱向聯(lián)動(dòng)差壓裝置，可以在裝配上兩套以上以防事故頻發(fā)。定子繞組接地有相間的電流突然經(jīng)過，這種電流值在瞬間就能把定子旁的鐵芯給燒壞，這時(shí)如果不采取措施，很多大型發(fā)電機(jī)就會(huì)出現(xiàn)大故障，再耗時(shí)檢修不但延誤了工期還花費(fèi)昂貴。汽輪發(fā)電機(jī)也是如此，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)如果失磁，電壓就會(huì)低于額定值，當(dāng)電壓變低電力系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)低負(fù)荷運(yùn)行現(xiàn)象，這樣對(duì)異步發(fā)電機(jī)和電廠大型機(jī)組都有很大的磨損。長(zhǎng)時(shí)間的低負(fù)荷運(yùn)行，就會(huì)不可避免地造成停機(jī)事故。操作人員這時(shí)要當(dāng)機(jī)立斷地把發(fā)電機(jī)的電源摘除，迅速查找出失磁的原因。在電力系統(tǒng)中壓力變送器的功率如果在失磁的情況下會(huì)出現(xiàn)二輪發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)現(xiàn)象。為了應(yīng)對(duì)這個(gè)情況，很多電網(wǎng)公司都會(huì)進(jìn)行電能儲(chǔ)備，在不允許跳閘的情況下迅速恢復(fù)電能。有的操作人員認(rèn)為發(fā)電機(jī)失磁后還能在低功率的狀態(tài)下運(yùn)行，在整個(gè)變化周期中，發(fā)電機(jī)的異步電機(jī)對(duì)電力系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生沖擊，大型機(jī)組一般會(huì)設(shè)置兩到三重的保護(hù)措施，一旦電磁的失去不會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)造成損壞。轉(zhuǎn)子和定子也一樣，如果出現(xiàn)磨損都會(huì)影響發(fā)電機(jī)的運(yùn)行，但是兩者之間相比，轉(zhuǎn)子影響相對(duì)較小，轉(zhuǎn)子如果一點(diǎn)接地，發(fā)電機(jī)在低功率的情況下運(yùn)行還是比較穩(wěn)定的。操作人員要注意不能兩點(diǎn)接地，發(fā)生兩點(diǎn)接地后電流就會(huì)通過接地端產(chǎn)生回路，把轉(zhuǎn)子本體損壞。轉(zhuǎn)子在接地保護(hù)中會(huì)接入低頻信號(hào)，發(fā)電機(jī)電位發(fā)生偏移時(shí)，會(huì)有信號(hào)注入到相應(yīng)的模塊當(dāng)中。電壓直接接至保護(hù)裝置中。這個(gè)電壓會(huì)促使轉(zhuǎn)子實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)接地保護(hù)模式。發(fā)電機(jī)與電力系統(tǒng)在工作中會(huì)產(chǎn)生一定的沖突，同步運(yùn)行是發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，在整個(gè)過程中對(duì)發(fā)電機(jī)都要提前進(jìn)行震蕩值檢測(cè)。發(fā)電機(jī)內(nèi)部的一組變壓器保護(hù)模塊會(huì)以發(fā)電機(jī)的保護(hù)啟動(dòng)值為了依據(jù)，如果在發(fā)生故障短路時(shí)，發(fā)電機(jī)側(cè)面的跳桿跳動(dòng)，在電流值超出范圍后會(huì)向發(fā)電機(jī)發(fā)出跳閘命令。這是失步的預(yù)測(cè)功能。現(xiàn)在大部分發(fā)電機(jī)站都用的 ABB 模塊，這種模塊本身就是非常靈活，可以通過一些軟件對(duì)它進(jìn)行嚴(yán)格控制，在整個(gè)發(fā)電機(jī)控制模塊中#重要的就是要讓開發(fā)人員做好邏輯分析。

發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中要注意頻率的變化，發(fā)電機(jī)的頻率如果平穩(wěn)輸出，那么發(fā)電機(jī)的功率要和額定值相同，關(guān)注發(fā)電機(jī)變化時(shí)發(fā)電機(jī)輸出頻率是非常關(guān)鍵的數(shù)值依據(jù)。發(fā)電機(jī)如果在低頻率下運(yùn)行時(shí)間太長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)發(fā)熱這樣對(duì)發(fā)電機(jī)內(nèi)部元件產(chǎn)生很大的損傷。汽輪機(jī)的葉片在頻率不穩(wěn)時(shí)會(huì)發(fā)生斷裂。發(fā)電機(jī)運(yùn)行頻率的高低都應(yīng)該受到相應(yīng)的保護(hù)，操作人員要時(shí)刻關(guān)注機(jī)組的變化情況，頻率一旦產(chǎn)生波動(dòng)，要對(duì)發(fā)電機(jī)的連接設(shè)備進(jìn)行切斷操作。

 

3 壓力變送器主要調(diào)試措施

3.1 調(diào)試前檢查工作

壓力變送器在調(diào)試時(shí)操作人員要進(jìn)行調(diào)試前的準(zhǔn)備工作，對(duì)電氣設(shè)備和電子元件都進(jìn)行仔細(xì)的檢測(cè)，許多電氣設(shè)備的安裝工序都是有嚴(yán)格要求的。如果壓力變送器是地衣次試車，操作人員和質(zhì)檢部門要對(duì)每一道工序進(jìn)行檢查，質(zhì)檢部門對(duì)相應(yīng)的技術(shù)資料和guojia質(zhì)檢部門的驗(yàn)收合格證都要一一核對(duì)[2] 。檢查完以后兩個(gè)部門都要對(duì)每個(gè)工序進(jìn)行簽字確認(rèn)。以確保每項(xiàng)檢查都沒有遺漏。發(fā)電設(shè)備進(jìn)行外觀確認(rèn)，電纜要用防爆膠泥把穿線管的敞口封住。設(shè)備的保護(hù)屏幕上要清晰可見，電子數(shù)據(jù)顯示不能出現(xiàn)亂碼。壓力變送器試運(yùn)時(shí)要帶齊相關(guān)資料，以便隨時(shí)查閱。

壓力變送器在運(yùn)行前保護(hù)測(cè)試是很關(guān)鍵的，在測(cè)試之前要了解設(shè)計(jì)上給的發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的定值是多少，測(cè)試人員可以根據(jù)電流信號(hào)和跳閘測(cè)試數(shù)據(jù)，明確壓力變送器各項(xiàng)保護(hù)值范圍。運(yùn)行時(shí)測(cè)試人員可以觀察相位電流的測(cè)試過程，在測(cè)試過程中測(cè)試人員要先對(duì)保護(hù)限值做一個(gè)明確的分析。分析出電流在大小功率時(shí)對(duì)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的電壓值會(huì)有什么影響，整個(gè)電流的平衡點(diǎn)就是電流的平衡點(diǎn)。如果電流在平穩(wěn)運(yùn)行中保持平衡沒有動(dòng)作發(fā)生，就說明壓力變送器在運(yùn)行中一直會(huì)保持平穩(wěn)狀態(tài)。

3.2 調(diào)試范圍和安全事項(xiàng)

壓力變送器在檢查完以后，要確定它的調(diào)試范圍，在設(shè)計(jì)要求上要符合#初的設(shè)計(jì)要求，每一個(gè)通道都要進(jìn)行測(cè)試，保護(hù)裝置在查驗(yàn)時(shí)要根據(jù)設(shè)計(jì)書進(jìn)行每一項(xiàng)核對(duì)，不能有遺漏的現(xiàn)象。壓力變送器在啟動(dòng)之前要對(duì)保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)，壓力變送器在帶負(fù)荷之前要確認(rèn)檢驗(yàn)的范圍，調(diào)試人員可以對(duì)壓力變送器的檢驗(yàn)范圍和系統(tǒng)做正確的調(diào)整。壓力變送器帶負(fù)荷以后，要時(shí)刻關(guān)注它的荷載范圍，保證它的安全平穩(wěn)運(yùn)行。調(diào)試工作進(jìn)行時(shí)要保證場(chǎng)地內(nèi)清潔，一些保護(hù)屏要安裝完畢，在設(shè)備按時(shí)對(duì)各種回路都要檢測(cè)，調(diào)試人員一一核查回路和接地。在升壓之前所有電纜要固定好，防止 CT 開路或 PT 短路。場(chǎng)地內(nèi)的二氧化碳滅火器要準(zhǔn)備好，在調(diào)試過程中禁止單人調(diào)試，必須一個(gè)人調(diào)試，一個(gè)人確認(rèn)。壓力變送器是大型設(shè)備，每一處接地都要仔細(xì)檢查，確保接地良好。

 

3.3 壓力變送器調(diào)試程序

壓力變送器在安全檢查完以后，調(diào)試人員要對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試人員對(duì)壓力變送器的投入保護(hù)定值進(jìn)行設(shè)定，在保護(hù)定值設(shè)定里輸入發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)定值，控制好電流的大小。在“斷線閉鎖比率差動(dòng)”的兩側(cè)如果都出現(xiàn)了額定電流，調(diào)試人員要對(duì)這個(gè)電流進(jìn)行平衡值檢查，斷掉一側(cè)的電流，這時(shí)壓力變送器比率變化十分明顯，各種閉鎖裝置能夠很好的體現(xiàn)出壓力變送器的電流變化。能夠?qū)�這些變化進(jìn)行復(fù)位和消除。調(diào)試人員在調(diào)試時(shí)，保護(hù)裝置會(huì)出現(xiàn)報(bào)警現(xiàn)象，調(diào)試人員可以先對(duì)自動(dòng)報(bào)警設(shè)備進(jìn)行消音，然后對(duì)整個(gè)設(shè)備進(jìn)行消除復(fù)位。主電流的穩(wěn)定性對(duì)壓力變送器的影響很大，在復(fù)合電壓閉鎖模式中必須設(shè)定好經(jīng)低壓復(fù)合變鎖控制情況，電器系統(tǒng)經(jīng)過電流保護(hù)后，記憶元件會(huì)自行消除，在電流過載或者電壓高，記憶元件就會(huì)啟動(dòng)過載保護(hù)。這種現(xiàn)象很多處于 TV 一側(cè)，不過復(fù)合電壓的使用對(duì)整個(gè)元件都會(huì)產(chǎn)生一種損耗。操作人員在調(diào)試時(shí)要平穩(wěn)的調(diào)整電流，等主電壓自動(dòng)滿足需要。

相間電流和電壓有阻抗的保護(hù)，阻抗的方向設(shè)定在80°，阻抗在 TV 一側(cè)就能和傳感器相互配合，一旦感應(yīng)相間電流過載，阻抗元件就會(huì)改變相間電流的方向，減少過大電流對(duì)核心設(shè)備的沖擊。失磁保護(hù)要根據(jù)中序電流來進(jìn)行計(jì)算，每種電流要采取正電壓的形式進(jìn)行計(jì)算，失磁保護(hù)要進(jìn)行三步調(diào)試：地衣步，母線電壓低動(dòng)作調(diào)試。第二步，發(fā)電機(jī)兩端電壓低動(dòng)作調(diào)試。第三步，遠(yuǎn)傳信號(hào)突然失去保護(hù)動(dòng)作調(diào)試。無論是失磁還是失步都不需要投入壓板，主電流低于設(shè)定值時(shí)可以取兩側(cè)電流進(jìn)行補(bǔ)充。

調(diào)試斷路器序列時(shí)，在斷路器兩端先加上電壓進(jìn)行模擬測(cè)試，看變壓器的回流是否暢通，電壓逐漸加大等斷路器動(dòng)作后，操作人員測(cè)出斷路器的保護(hù)值，要把這些模擬數(shù)據(jù)記錄好。在設(shè)定高、低壓回流時(shí)對(duì)每個(gè)分支的閉鎖功能的動(dòng)作都要測(cè)試到位。故障分量在調(diào)試中要能實(shí)時(shí)顯示出來，監(jiān)視系統(tǒng)在電量反應(yīng)過程中要有準(zhǔn)確的指向。電力在發(fā)生震蕩或波動(dòng)時(shí)，操作人員對(duì)突變量要進(jìn)行合理的調(diào)試。

 

4 結(jié)束語

壓力變送器在高壓電網(wǎng)中處于核心位置，如果一旦出現(xiàn)故障將會(huì)影響整個(gè)區(qū)域的電力供應(yīng)，正確的配置保護(hù)系統(tǒng)是壓力變送器安全平穩(wěn)運(yùn)行的保障。調(diào)試操作人員要不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí)，對(duì)自動(dòng)化程度高的壓力變送器測(cè)試數(shù)據(jù)要相當(dāng)熟悉，調(diào)試和檢測(cè)好壓力變送器，才能有效降低各個(gè)電子元件在運(yùn)行中的損耗。