发电机进相试验中失磁事故分析及改进措施

　　湛江发电厂3号发电机励磁采用三机励磁系统，GEC-1型全数字式非线性励磁调节器。励磁系统由主励磁机输出的交流电流，经三相全波桥式接成的硅整流柜整流后供给发电机励磁，而交流主励磁机的励磁则由中频永磁副励磁机经励磁调节器的可控硅整流后供给。调节器根据发电机电压、电流互感器取得的调节信号，实现机组励磁的自动调节。发电机通过调节励磁可以在发电机出口建立电压，发电机并网后，通过调节励磁，可以维持局部电网的电压稳定，控制局部电网的充电功率。湛江电厂开展进相运行，充分利用发电机这一固有的能力，吸收系统多余的无功，维持较好的电能质量，但是，由于进相运行是降低机组的热稳定性和静稳定极限为代价来实现的，加上3号发电机在设计、调试和运行时没有考虑进相运行，因此，机组应经过进相试验后，才可以正式投入进相运行。

1 事故经过

　　1999-09-03T16:07，3号发电机在手动励磁方式时，在进相运行试验中发生失磁事件，试验人员立即手动将发电机与电网解列，没有造成局部电网稳定性破坏。

　　事故前按照《湛江发电厂3号发电机进相运行试验方案》，电网方面，化州500 kV变电站退出3×40 Mvar电抗器，湛江地区投入部分电容器，粤西地区有功负荷615 MW，无功负荷256 Mvar，按正常方式运行。电厂方面，1，2，3号机组运行(3×300 MW)，实际出力510 MW，无功210 Mvar，

　　220kV母线电压234 kV。3号发电机在手动励磁方式时，在进相运行试验前，退出低励限制、失磁保护，匝间保护投测量，其余保护正常投入。3号机组有功150 MW，无功从100 Mvar降到-95 Mvar，各运行参数在允许范围内；第2次，3号机组有功200 MW，无功从60 Mvar降到-65 Mvar；第3次，3号机组有功250 MW，无功从30 Mvar降到-55 Mvar；第4次，3号机组有功300 MW，无功从30 Mvar降到-6 Mvar，约2 s，3号发电机失磁，试验人员手动将发电机与电网解列。

2 事故原因分析

(1) 在做300 MW运行点的进相试验时，发电机在稳定极限点附近失步，主要原因是一方面该手动励磁的马达功率过大与原设备不匹配，调幅过大；另一方面有来自系统电压或调速方面的较大扰动。

(2) 3号发电机在手动励磁方式时，由厂用电　(交流380 V)供电，感应调压器手动调压、变压器隔离和变压，经不可控桥整流的主励备用励磁装置，在调节器不具备投入运行情况下，可临时满足发电需要。从试验数据看，厂用6 kV电压已降到下线值，由于手动励磁方式是开环运行，受厂用电供电系统影响较大。进相运行时，发电机出口、6 kV母线电压均不同程度减少，加快了手动励磁调节速度，使发电机出口电压降得更低，容易造成失步。

(3) 由于该机组电抗值较大且又远离主网，故其与主网的电气距离较大，静稳极限较低，加之其阻尼在同型机组中也属偏小，动态稳定性较差，故在手动励磁方式时，进相运行的能力较差，特别是在输出有功较大时，不具备进相运行的能力。

3 改进措施

(1) 更换手动励磁的马达与原设备匹配，保证手动励磁具备良好的调节性能。

(2) 建议手动励磁工作电源由工作段(交流380 V)供电改为厂用共用段(交流380 V)供电，防止本机工作电压降低太多影响手动励磁输出，减少外界因素的干扰。

(3) 在手动励磁方式时，进相运行的能力较差，不作进相运行，在系统电压较高和投入自动励磁调节器的情况下才开展进相运行。