Automatisches Ausschalten des Schalters für 300MW+ Blockgeneratoren: Ursachen Phänomene und Maßnahmen

Einheiten mit einer Leistung von 300 MW und mehr sind in der Regel in einer Generator-Transformator-Einheit konfiguriert und über den Schalter auf der Hochspannungsseite des Transformators an das Stromnetz angeschlossen. Während des normalen Betriebs der Einheit kann der Schalter aus verschiedenen Gründen automatisch auslösen. Die Bediener müssen richtige Entscheidungen treffen und rechtzeitig Maßnahmen ergreifen, um den sicheren Betrieb der Einheit zu gewährleisten.

1. Ursachen für das automatische Auslösen des Schalters

• Auslösung durch Relaisschutzaktion: Zum Beispiel lösen Kurzschlussfehler innerhalb oder außerhalb der Einheit den Relaisschutz zum Auslösen aus; Entmagnetisierung oder Wasserausschaltung des Generators führt zur Aktion des Entmagnetisierungsschutzes und Wasserausschaltungsschutzes (Hinweis: Der Originaltext wiederholt "Wasserausschaltungsschutz" mehrfach, was auch in der Übersetzung beibehalten wird).

• Auslösung durch versehentliche Berührung, falsche Bedienung oder Fehlfunktion des Relaisschutzes durch Personal.

2. Phänomene nach dem automatischen Auslösen des Schalters

Auslösung durch korrekte Schutzaktion:

• Ein Alarmhorn ertönt, und die Positionsanzeigelampen des Schalters der Einheit und des Feldunterdrückungsschalters blinken. Bei einem Fehler der Einheit lösen der Hauptstromkreisschalter des Generators, der Feldunterdrückungsschalter und der Hochspannungsbetriebsstrom-Arbeitszweig-Schalter unter der Aktion des Relaisschutzes automatisch aus, und die grünen Lampen jedes ausgefallenen Schalters blinken. Der Hochspannungsbetriebsstrom-Reservezweig-Schalter schließt durch Verkoppelung automatisch, und die rote Lampe des Reservezweig-Schalters blinkt.

• Die "versehentliche Auslösung"-Anzeigelampen des Hauptstromkreisschalters des Generators, des Hochspannungsbetriebsstrom-Arbeitszweig-Schalters und des Feldunterdrückungsschalters werden aktiviert, und die Anzeigelampen, die mit den ausgelösten Schutzaktionen verbunden sind, leuchten auf.

• Alle relevanten Messgeräte des Generators zeigen Null an. Nach einer versehentlichen Auslösung des Generators fallen die Anzeigen von Wirkleistung, Blindleistung, Statorstrom und -spannung, Rotorstrom und -spannung sowie andere Messgeräte auf Null.

• Gleichzeitig mit der Auslösung des Schalters zeigen andere Einheiten anomale Signale, und ihre Messgeräte zeigen entsprechende anomale Anzeigen. Zum Beispiel können bei einer Auslösung des Generators durch einen Fehler andere Einheiten Überlastungen, Überströme usw. erfahren, wobei die Anzeigen der Messgeräte erheblich steigen oder fluktuieren.

3. Auslösung durch versehentliche Berührung durch Personal oder Schutzfehlfunktion:

• Die Positionsanzeigelampe des Schalters blinkt, während der Feldunterdrückungsschalter geschlossen bleibt.

• Die Statorspannung des Generators und die Geschwindigkeit der Einheit erhöhen sich.

• Unter der Aktion des automatischen Spannungsreglers (AVR) sinken die Rotorspannung und -strom des Generators erheblich.

• Wirk- und Blindleistung sowie andere Messgeräte zeigen entsprechende Anzeigen. Da der Betriebsstromzweig-Schalter nicht ausfällt, versorgt er weiterhin die Betriebslast mit Strom.

• Die Messgeräte anderer Einheiten zeigen keine Fehlanzeigen, und es gibt keine elektrischen Systemfehlerphänomene.

4. Maßnahmen nach dem automatischen Auslösen des Schalters

Wenn der Hauptstromkreisschalter des Generators während des Betriebs automatisch ausfällt, sollen die Bediener basierend auf den Messanzeigen, Signalen und dem Status der Schutzaktion zeitnah handeln, wie in den folgenden Szenarien beschrieben:

Handhabung bei korrekter Schutzaktion:

• Nachdem der Hauptstromkreisschalter des Generators automatisch ausgelöst wurde, prüfen Sie, ob der Feldunterdrückungsschalter ausgelöst wurde. Wenn 41SD und GSD (bezeichnete Schaltzeichen) nicht ausgelöst wurden, trennen Sie sie sofort.

• Nachdem der Hauptstromkreisschalter des Generators, der Feldunterdrückungsschalter und der Hochspannungsbetriebsstrom-Arbeitszweig-Schalter ausgelöst wurden, prüfen Sie, ob der Wechsel vom Arbeitszweig zum Reservezweig erfolgreich war. Falls nicht, schließen Sie den Reservezweig-Schalter manuell (falls der Arbeitszweig-Schalter nicht ausgelöst wurde, öffnen Sie zunächst den Arbeitszweig, bevor Sie den Reservezweig schließen), um die Energieversorgung für den Stillstand der Einheit sicherzustellen.

• Setzen Sie die Schaltsteuerung und Tonsignale zurück. Drehen Sie die Steuerschalter der automatisch ausgelösten und geschlossenen Schalter in Positionen, die ihrem tatsächlichen Zustand entsprechen, um die Blinksignale zu stoppen. Drücken Sie die Rücksetztaste für das Tonsignal, um den Alarm zu stoppen.

• Deaktivieren Sie den automatischen Spannungsregler (AVR) des Generators.

• Passen Sie die Betriebsbedingungen anderer fehlerfreier Einheiten an und überwachen Sie diese, um ihren normalen Betrieb aufrechtzuerhalten.

• Prüfen Sie den Status der Relaisschutzaktion und ergreifen Sie entsprechende Maßnahmen:

• Falls der Generator aufgrund eines Systemsfehlers (z.B. Busdifferentialschutz, Fehlschutz) ausfällt, halten Sie die Dampfturbinengeschwindigkeit aufrecht und inspizieren Sie das Primärsystem der Generator-Transformator-Einheit.

• Nach Beseitigung oder Isolation des Systemsfehlers durch Änderung des Betriebsmodus kontaktieren Sie das Versorgungsnetzleitzentrum, um die Einheit wieder ans System anzuschließen.

• Wenn der Auslöser durch die Aktion des internen Schutzes der Generator-Transformator-Einheit verursacht wird, prüfen Sie den Generator, den Hauptschalter, den Hochspannungsstationsdiensttransformator und die zugehörige Ausrüstung gemäß dem Schutzumfang, messen Sie die Isolation, identifizieren Sie die Ursache und Art des Fehlers und melden Sie an das Versorgungsnetzzentrum für Stilllegung und Wartung.

• Nach Beseitigung des Fehlers starten und wieder mit dem System verbinden. Wenn der Auslöser durch den Entmagnetisierungsschutz verursacht wird, identifizieren Sie den Grund. Für Einheiten mit einem Ersatzanregungsgerät, das umgeschaltet werden kann, wieder mit dem System verbinden; andernfalls die Einheit stilllegen zur Behandlung.

5. Behandlung bei falschem Abwurf des Generators:

5.1 Abwurf aufgrund eines Fehlfunktionierens des Generatorschutzes:

• Wenn der Schaltkreis ausfällt, sollten es Relaisschutz-Aktions-Signale geben, aber keine Fehlerphänomene in der Einheit oder im System und keine ungewöhnlichen Signale von anderen elektrischen Geräten. In diesem Fall überprüfen Sie, welcher Schutzfehler den Abwurf verursacht hat.

• Wenn der Abwurf durch ein Fehlfunktionieren des Ersatzschutzes verursacht wird, deaktivieren Sie mit Zustimmung des Versorgungsnetzzentrums den Ersatzschutz, verbinden Sie den Generator zuerst wieder mit dem System und beseitigen Sie dann den Fehler.

• Wenn der Abwurf durch ein Fehlfunktionieren des Hauptschutzes der Einheit verursacht wird, identifizieren Sie den Grund für das Fehlfunktionieren des Schutzes und verbinden Sie erst nach Beseitigung des Fehlfunktionierens wieder mit dem System.

• Nach dem automatischen Abwurf des Generatorschalters, wenn keine Anomalien im Primärsystem der Generator-Transformator-Einheit und im Schutzsystem festgestellt werden, führen Sie mit Zustimmung des Werksleitenden Ingenieurs und des Versorgungsnetzzentrums eine manuelle Nullspannungserhöhung für den Generator durch. Vor der Spannungserhöhung schließen Sie den Neutralpunkt-Grounding-Abschaltschalter des Hauptschalters und führen die Spannungserhöhung langsam durch.

• Während des Spannungsaufbaus beobachten Sie sorgfältig die Messwerte des Generators und den Isolationszustand des Stators und des Rotors. Wenn die Spannung 1,05-mal die Nennspannung erreicht, halten Sie sie für 1 Minute (d.h. Durchhalteversuch für 1 Minute), verringern Sie sie dann auf die Nennspannung und führen eine detaillierte Prüfung der Generator-Transformator-Einheit und der zugehörigen Ausrüstung durch. Wenn keine Anomalien festgestellt werden, verbinden Sie wieder mit dem System. Wenn während des Spannungsaufbaus Anomalien auftreten, stilllegen Sie die Einheit sofort zur Behandlung.

5.2 Abwurf aufgrund versehentlicher Berührung oder Fehlbedienung durch Personal:

• In der Regel bleibt der Feldunterdrückungsschalter zu diesem Zeitpunkt geschlossen, und jedes Generator-Messgerät zeigt Lastablehnungsphänomene. In diesem Fall lösen Sie den Feldunterdrückungsschalter manuell aus. Nach Bestätigung, dass der Abwurf durch menschliche Faktoren verursacht wurde, verbinden Sie die Einheit so schnell wie möglich wieder mit dem System.