辽宁蒲石河抽水蓄能有限公司辽宁省丹东市118000
摘要：由于励磁调节器定值整定错误，在电压互感器二次引线松动时，引起机组过电压保护动作，发电机事故停机。
关键词：发电机电压互感器松动励磁调节器通道切换
1.事故现象
某电站机组发电启动过程中，监控系统报发电机保护动作，过电压保护动作，励磁系统定子电压故障，机组执行电气事故停机流程。
2.事故现象分析
2.1机组故障录波器录波图分析：事故时机组出口电压二次值为76V（额定值57.7V），对应一次侧电压为23.7kV（额定电压18kV）；机组励磁变压器高压侧电流二次值为0.2A（额定出力时为0.123A），对应励磁变压器一次侧电流为60A，机组启动过程中因电压升高产生60A的故障电流。
2.2过电压保护检查：机组过电压保护Ⅰ段启动值为66.4V,延时3s，过电压保护Ⅱ段启动值为75V，延时0.5s，保护定值设置正确。
2.3机组励磁系统检查：励磁调节器过激磁限制激活，励磁测量模块定子电压故障报警，但励磁调节器并未进行主备用通道切换。
3.事故原因分析
3.1励磁调节器硬件检查：因发电机电压异常升高，导致发电机过电压保护动作，为此对涉及励磁调节器测量电压的控制和信号回路二次端子进行检查，对励磁系统定子电压电流互感器接口板卡和模块板卡检查，板卡无异常，经检测各触点正常，导通性良好；检查励磁调节器各指示灯正常，无报警指示，模块重启后运行正常，励磁硬件检查无异常。
3.2发电机出口电压互感器检查：对机组出口各组电压互感器、熔断器、二次端子进行了检查，发现励磁系统电压互感器C相二次端子（2BV-Ⅱ）接线松动；（见图1）
该端子接线松动后，发电机励磁系统测量通道1测量电压小于机端实际电压，但不影响备用通道的电压测量，当主用与备用通道电压测量差值大于定值时，若励磁调节器实现主备用切换，机组仍可以正常运行，不会引起发电机过电压；但是若励磁调节器不能实现主备用切换，励磁调节器根据闭环控制逻辑，判断机端电压较低误增大励磁电流，使得实际机端电压升高，导致过电压保护动作，与本次事故现象一致。
3.3励磁调节器定值检查：
检查励磁调节器切换定值：DELTA_UST_MAX为320%（当前与相邻控制器定子电压的最大差值），即主用调节器定子平均电压百分数（STATORMEANU(%)）取反与备用调节器定子平均电压百分数（STATORMEANUHOMOLOG）求和，该值大于320%，且备用调节器正常，则开出调节器切换命令，励磁调节器切换至备用通道工作。
根据该切换定值分析，在最严重情况下，若主用调节器电压互感器的ABC三相同时断线，主用通道定子平均电压为0kV，则IN1=0%；备用调节器正常时，备用调节器定子平均电压为额定值18kV，即IN2=100%，故ADD模块输出-IN1+IN2=100%，远小于切换定值320%，所以励磁调节器不执行切换命令，调节器将无法正常工作；为此，判断调节器切换定值DELTA_UST_MAX值320%设置不合理，导致励磁调节器无法正常切换，具体见试验验证。
4.试验验证
对机组励磁系统进行静态试验，通过测试仪同时向两个调节器的电压测量回路注入电压，通道1加三相正序电压，幅值均为57.7V（一次值18kV），通道1（图2）定子平均电压为（18.03+17.94+18.01)/3=17.99kV，占额定值的百分比为100%；通道2加三相正序电压，幅值A相、B相为57.7V，C相为0V，通道2（图3）定子平均电压为(18.01+10.42+10.36)/3=12.93kV，占额定值的百分比12.93/18=71.83%；模拟事故时发电启动过程中2BVC相断线，改变励磁调节器切换定值，检查主、备用调节器切换逻辑执行情况。
4.1励磁调节器切换定值DELTA_UST_MAX为320%：
当DELTA_UST_MAX为320%时，通道1与通道2两者求和为-71.83+100%=28.17%，小于320%，故调节器不执行通道切换指令，励磁调节器执行闭环控制逻辑，判断机端电压较低误增大励磁电流，使实际机端电压升高，过电压保护动作，导致机组电气事故停机。
4.2改变励磁调节器切换定值DELTA_UST_MAX为10%：
当DELTA_UST_MAX调整至10%时，通道1与通道2两者求和为-71.83+100%=28.17%，大于10%，励磁调节器执行切换逻辑，由通道2切换至通道1，机组正常运行，同时监控系统报励磁调节器通道1电压异常，通道切换成功。
5.结论：
因励磁调节器通道切换定值整定错误，当励磁用电压互感器端子引线松动时，励磁调节器主通道测量电压偏低，未执行通道切换，而认为发电机端电压偏低，为此励磁调节器误增大励磁电流，致使实际发电机端电压升高，达到23.7kV，远大于发电机出口额定电压，发电机过电压保护动作，导致机组电气事故停机。