摘 要：在電力設備的運轉過(guò)程中，很多設備都有一套保護裝置。繼電器保護裝置在發(fā)電站設備出現故障時(shí)，把電力設備從故障端迅速隔離出來(lái)。一個(gè)發(fā)電廠(chǎng)涵蓋了各種電力設備，其中發(fā)電機和變壓器是#重要的設備，這些設備在運轉過(guò)程中設置了各種保護裝備。文章具體分析了壓力變送器保護裝備的原理，并對調試方法提出了建議。

一個(gè)大型發(fā)電站的發(fā)電機和變送器是重要的電力設備，它們在運轉過(guò)程中必須要有繼電保護裝置對其進(jìn)行保護，如果出現故障繼電保護裝置就會(huì )迅速將其隔離，維保人員也能夠在保護狀態(tài)下對電路進(jìn)行安全檢修。電力操作人員應該對保護原理十分熟悉，并且在操作過(guò)程中能夠熟練的掌握壓力變送器保護裝置的工作原理。

 

1 壓力變送器保護原理

發(fā)電機差動(dòng)保護這是屬于電器設備的主保護，在發(fā)電機的主電流兩端設計了兩個(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(lái)進(jìn)行標定，為了安全這些電流互感器二次側采用一點(diǎn)接地，兩組電流互感器接入保護裝置。如果在發(fā)電機內發(fā)生了故障就會(huì )啟動(dòng)差壓保護[1] 。發(fā)電機一般都是靠電廠(chǎng)輸送大的功率，如果發(fā)電機突然帶電，發(fā)電機里的轉子就會(huì )運轉，在這種情況下發(fā)電機本身不會(huì )出現故障，但會(huì )對汽輪機的葉片造成了損耗。為了防止汽輪機葉片的磨損，發(fā)電機在逆功率的狀態(tài)下就會(huì )斷電保護。

電動(dòng)機的定子端繞組是組重要的元件，定子端的電壓可以對發(fā)電機進(jìn)行更大的保護，如果我們在發(fā)電機端向電網(wǎng)輸送電力時(shí)，定子端對電壓進(jìn)行識別，電壓如果超過(guò)額定的電壓，定子端就會(huì )出現故障，為了保護重要的發(fā)電機定子元件，設計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)現了兩點(diǎn)接地的故障，接地設備就會(huì )起到保護作用。發(fā)電機在持續升壓過(guò)程中，負載的電壓會(huì )越來(lái)越大，等到電壓值積累到一定的時(shí)候，發(fā)電機就會(huì )出現不穩定的現象。發(fā)電機熱量太高會(huì )對一些發(fā)電設備內部元件造成損耗。發(fā)電機在負荷過(guò)大時(shí)，保護裝置就會(huì )自動(dòng)跳閘，電流不穩或者持續增大也會(huì )突然跳閘。

 

2 發(fā)電機主要故障

發(fā)電機內部元件十分重要，定子繞組在發(fā)電機電壓不穩，電流持續增大的情況下會(huì )出現定子繞組被電流燒壞發(fā)生短路的情況。一般對發(fā)電機定子繞組設計保護裝置都會(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(guò)，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)電機就會(huì )出現大故障，再耗時(shí)檢修不但延誤了工期還花費昂貴。汽輪發(fā)電機也是如此，在運轉時(shí)如果失磁，電壓就會(huì )低于額定值，當電壓變低電力系統就會(huì )出現一個(gè)低負荷運行現象，這樣對異步發(fā)電機和電廠(chǎng)大型機組都有很大的磨損。長(cháng)時(shí)間的低負荷運行，就會(huì )不可避免地造成停機事故。操作人員這時(shí)要當機立斷地把發(fā)電機的電源摘除，迅速查找出失磁的原因。在電力系統中壓力變送器的功率如果在失磁的情況下會(huì )出現二輪發(fā)動(dòng)機振動(dòng)現象。為了應對這個(gè)情況，很多電網(wǎng)公司都會(huì )進(jìn)行電能儲備，在不允許跳閘的情況下迅速恢復電能。有的操作人員認為發(fā)電機失磁后還能在低功率的狀態(tài)下運行，在整個(gè)變化周期中，發(fā)電機的異步電機對電力系統就會(huì )產(chǎn)生沖擊，大型機組一般會(huì )設置兩到三重的保護措施，一旦電磁的失去不會(huì )對電力系統造成損壞。轉子和定子也一樣，如果出現磨損都會(huì )影響發(fā)電機的運行，但是兩者之間相比，轉子影響相對較小，轉子如果一點(diǎn)接地，發(fā)電機在低功率的情況下運行還是比較穩定的。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(guò)接地端產(chǎn)生回路，把轉子本體損壞。轉子在接地保護中會(huì )接入低頻信號，發(fā)電機電位發(fā)生偏移時(shí)，會(huì )有信號注入到相應的模塊當中。電壓直接接至保護裝置中。這個(gè)電壓會(huì )促使轉子實(shí)現一點(diǎn)接地保護模式。發(fā)電機與電力系統在工作中會(huì )產(chǎn)生一定的沖突，同步運行是發(fā)電機穩定運行的基礎，在整個(gè)過(guò)程中對發(fā)電機都要提前進(jìn)行震蕩值檢測。發(fā)電機內部的一組變壓器保護模塊會(huì )以發(fā)電機的保護啟動(dòng)值為了依據，如果在發(fā)生故障短路時(shí)，發(fā)電機側面的跳桿跳動(dòng)，在電流值超出范圍后會(huì )向發(fā)電機發(fā)出跳閘命令。這是失步的預測功能�，F在大部分發(fā)電機站都用的 ABB 模塊，這種模塊本身就是非常靈活，可以通過(guò)一些軟件對它進(jìn)行嚴格控制，在整個(gè)發(fā)電機控制模塊中#重要的就是要讓開(kāi)發(fā)人員做好邏輯分析。

發(fā)電機運行過(guò)程中要注意頻率的變化，發(fā)電機的頻率如果平穩輸出，那么發(fā)電機的功率要和額定值相同，關(guān)注發(fā)電機變化時(shí)發(fā)電機輸出頻率是非常關(guān)鍵的數值依據。發(fā)電機如果在低頻率下運行時(shí)間太長(cháng)，會(huì )導致發(fā)電機發(fā)熱這樣對發(fā)電機內部元件產(chǎn)生很大的損傷。汽輪機的葉片在頻率不穩時(shí)會(huì )發(fā)生斷裂。發(fā)電機運行頻率的高低都應該受到相應的保護，操作人員要時(shí)刻關(guān)注機組的變化情況，頻率一旦產(chǎn)生波動(dòng)，要對發(fā)電機的連接設備進(jìn)行切斷操作。

 

3 壓力變送器主要調試措施

3.1 調試前檢查工作

壓力變送器在調試時(shí)操作人員要進(jìn)行調試前的準備工作，對電氣設備和電子元件都進(jìn)行仔細的檢測，許多電氣設備的安裝工序都是有嚴格要求的。如果壓力變送器是地衣次試車(chē)，操作人員和質(zhì)檢部門(mén)要對每一道工序進(jìn)行檢查，質(zhì)檢部門(mén)對相應的技術(shù)資料和guojia質(zhì)檢部門(mén)的驗收合格證都要一一核對[2] 。檢查完以后兩個(gè)部門(mén)都要對每個(gè)工序進(jìn)行簽字確認。以確保每項檢查都沒(méi)有遺漏。發(fā)電設備進(jìn)行外觀(guān)確認，電纜要用防爆膠泥把穿線(xiàn)管的敞口封住。設備的保護屏幕上要清晰可見(jiàn)，電子數據顯示不能出現亂碼。壓力變送器試運時(shí)要帶齊相關(guān)資料，以便隨時(shí)查閱。

壓力變送器在運行前保護測試是很關(guān)鍵的，在測試之前要了解設計上給的發(fā)電機組運行的定值是多少，測試人員可以根據電流信號和跳閘測試數據，明確壓力變送器各項保護值范圍。運行時(shí)測試人員可以觀(guān)察相位電流的測試過(guò)程，在測試過(guò)程中測試人員要先對保護限值做一個(gè)明確的分析。分析出電流在大小功率時(shí)對設備運行產(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)。如果電流在平穩運行中保持平衡沒(méi)有動(dòng)作發(fā)生，就說(shuō)明壓力變送器在運行中一直會(huì )保持平穩狀態(tài)。

3.2 調試范圍和安全事項

壓力變送器在檢查完以后，要確定它的調試范圍，在設計要求上要符合#初的設計要求，每一個(gè)通道都要進(jìn)行測試，保護裝置在查驗時(shí)要根據設計書(shū)進(jìn)行每一項核對，不能有遺漏的現象。壓力變送器在啟動(dòng)之前要對保護系統進(jìn)行試驗，壓力變送器在帶負荷之前要確認檢驗的范圍，調試人員可以對壓力變送器的檢驗范圍和系統做正確的調整。壓力變送器帶負荷以后，要時(shí)刻關(guān)注它的荷載范圍，保證它的安全平穩運行。調試工作進(jìn)行時(shí)要保證場(chǎng)地內清潔，一些保護屏要安裝完畢，在設備按時(shí)對各種回路都要檢測，調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(kāi)路或 PT 短路。場(chǎng)地內的二氧化碳滅火器要準備好，在調試過(guò)程中禁止單人調試，必須一個(gè)人調試，一個(gè)人確認。壓力變送器是大型設備，每一處接地都要仔細檢查，確保接地良好。

 

3.3 壓力變送器調試程序

壓力變送器在安全檢查完以后，調試人員要對保護裝置進(jìn)行調試。調試人員對壓力變送器的投入保護定值進(jìn)行設定，在保護定值設定里輸入發(fā)電機差動(dòng)保護定值，控制好電流的大小。在“斷線(xiàn)閉鎖比率差動(dòng)”的兩側如果都出現了額定電流，調試人員要對這個(gè)電流進(jìn)行平衡值檢查，斷掉一側的電流，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出壓力變送器的電流變化。能夠對這些變化進(jìn)行復位和消除。調試人員在調試時(shí)，保護裝置會(huì )出現報警現象，調試人員可以先對自動(dòng)報警設備進(jìn)行消音，然后對整個(gè)設備進(jìn)行消除復位。主電流的穩定性對壓力變送器的影響很大，在復合電壓閉鎖模式中必須設定好經(jīng)低壓復合變鎖控制情況，電器系統經(jīng)過(guò)電流保護后，記憶元件會(huì )自行消除，在電流過(guò)載或者電壓高，記憶元件就會(huì )啟動(dòng)過(guò)載保護。這種現象很多處于 TV 一側，不過(guò)復合電壓的使用對整個(gè)元件都會(huì )產(chǎn)生一種損耗。操作人員在調試時(shí)要平穩的調整電流，等主電壓自動(dòng)滿(mǎn)足需要。

相間電流和電壓有阻抗的保護，阻抗的方向設定在80°，阻抗在 TV 一側就能和傳感器相互配合，一旦感應相間電流過(guò)載，阻抗元件就會(huì )改變相間電流的方向，減少過(guò)大電流對核心設備的沖擊。失磁保護要根據中序電流來(lái)進(jìn)行計算，每種電流要采取正電壓的形式進(jìn)行計算，失磁保護要進(jìn)行三步調試：地衣步，母線(xiàn)電壓低動(dòng)作調試。第二步，發(fā)電機兩端電壓低動(dòng)作調試。第三步，遠傳信號突然失去保護動(dòng)作調試。無(wú)論是失磁還是失步都不需要投入壓板，主電流低于設定值時(shí)可以取兩側電流進(jìn)行補充。

調試斷路器序列時(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，操作人員測出斷路器的保護值，要把這些模擬數據記錄好。在設定高、低壓回流時(shí)對每個(gè)分支的閉鎖功能的動(dòng)作都要測試到位。故障分量在調試中要能實(shí)時(shí)顯示出來(lái)，監視系統在電量反應過(guò)程中要有準確的指向。電力在發(fā)生震蕩或波動(dòng)時(shí)，操作人員對突變量要進(jìn)行合理的調試。

 

4 結束語(yǔ)

壓力變送器在高壓電網(wǎng)中處于核心位置，如果一旦出現故障將會(huì )影響整個(gè)區域的電力供應，正確的配置保護系統是壓力變送器安全平穩運行的保障。調試操作人員要不斷加強學(xué)習，對自動(dòng)化程度高的壓力變送器測試數據要相當熟悉，調試和檢測好壓力變送器，才能有效降低各個(gè)電子元件在運行中的損耗。