摘要：350MW發(fā)變組變送器屏中現(xiàn)有發(fā)電機回路變送器為常規(guī)模擬變送器不能真實反應機組擾動，通過對發(fā)變組變送器屏的改造，消缺電廠在對主變?nèi)珘簺_擊或者外圍線路發(fā)生故障、投切超大負荷時傳輸電信號不穩(wěn)定。
發(fā)電機是現(xiàn)代生產(chǎn)活動中的重要設備。為保證發(fā)電機的穩(wěn)定運行，在發(fā)電機監(jiān)控系統(tǒng)中，廣泛采用功率變送器來測量發(fā)電機機端和負載端的功率，以供監(jiān)控系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析處理并采取適當?shù)目刂�，因此功率變送器輸出信號的正確與穩(wěn)定對于發(fā)電機的穩(wěn)定運行有著重要意義。
近年來，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)電廠在對主變?nèi)珘簺_擊或者外圍線路發(fā)生故障、投切超大負荷時，產(chǎn)生的瞬間勵磁涌流對電氣二次回路產(chǎn)生諧波功率，使得常規(guī)模擬變送器的輸出信號產(chǎn)生無規(guī)則的畸變，引起發(fā)電機功率控制系統(tǒng)誤動作，造成鄰近發(fā)電機組的功率振蕩甚至跳機等故障。另外，電廠內(nèi)部系統(tǒng)原因（如 CT、PT 斷線，工作電源空開失電等）使得機組功率信號丟失，引起機組 PLU 保護誤動作的事故也時有發(fā)生。
1 設備概況
某電廠350MW 發(fā)變組變送器屏為哈爾濱國立電氣有限公司負責設計生產(chǎn)，使用的壓力變送器均為模擬式變送器，其中發(fā)電機有功功率變送器采用了DBQ-211模擬式功率變送器、DBQ-251模擬式有功無功組合變送器，不能真實反應機組正常擾動，容易引起發(fā)電機功率控制系統(tǒng)誤動作。且當 CT 和PT 有問題時，將影響 DCS 對機組信號的控制，從而造成機組停機 ；電源回路采用一路電源進行，引出5個空氣開關，作為發(fā)變組變送器屏所有變送器電源回路（共27個變送器），即每個空氣開關并聯(lián)接線同時控制5~6個變送器的電源回路，造成各個變送器的電源回路相互干擾，影響變送器的穩(wěn)定性、傳輸準確性 ；二次電壓回路采用直接在變送器接線端子上并聯(lián)至下一個變送器的接線方式，沒有經(jīng)過端子排短接 ；電流回路采用直接在變送器接線端子上串聯(lián)至下一個變送器的接線方式，造成檢修維護時無法對單個變送器電流回路進行短接，容易造成 CT開路。
2 存在的問題
發(fā)變組變送器屏使用 DBQ-211模擬式功率變送器、DBQ-251模擬式有功無功組合變送器，不能真實反應機組正常擾動，在電廠對主變?nèi)珘簺_擊或者外圍線路發(fā)生故障、投切超大負荷時，產(chǎn)生的瞬間勵磁涌流對電氣二次回路產(chǎn)生諧波功率，使得常規(guī)模擬變送器的輸出信號產(chǎn)生無規(guī)則的畸變，圖1可看出當模擬式功率變送器受到瞬間涌流沖擊時存在階躍響應。
當變送器屏內(nèi)其中一個電源空氣開關跳閘時，將至少同時造成5個壓力變送器失去工作電源，壓力變送器將無法正常傳輸電信號，大大提高了設備運行的不穩(wěn)定性。
二次電壓接線采用直接在變送器電壓接線端子并聯(lián)引接至下一個變送器的電壓接線端子的接線方式，存在變送器運行時相互干擾較大、加大設備運行不穩(wěn)定性和傳輸信號的準確性，且當發(fā)生單個變送器損壞時無法對損壞變送器的電壓回路進行短接隔離，加大設備消缺的不穩(wěn)定性和風險難度。
電流回路采用直接在變送器接線端子上串聯(lián)至下一個變送器的接線方式，當發(fā)生單個變送器損壞時無法對損壞變送器的電流回路進行短接隔離，在處理消缺過程中容易造成 CT 開路，產(chǎn)生過電壓，加大設備的消缺難度和危險性。
3 技術改造
3.1 技術改造的原則
經(jīng)過技術改造，用數(shù)字式功率變送器更換原發(fā)電機模擬式功率變送器，響應時間 <400ms，數(shù)字功率變送器具有以下三種工作模式 ：瞬態(tài)快速響應模式 ；短時涌流抑制模式 ；快速響應與涌流抑制兼顧模式。當工作在瞬態(tài)快速響應模式時對周波功率立即變送輸出，當工作在勵磁涌流抑制模式時采用數(shù)字濾波技術，有效濾除100毫秒內(nèi)外界干擾突變信號對變送輸出的影響 ；當工作在快速響應與涌流抑制兼顧模式時，線路瞬間故障發(fā)生時變送器的輸出既能跟隨故障曲線變化、又能降低短時擾動對變送輸出的影響 ；變送器屏電源回路的改造實現(xiàn)雙電源供電，且一個空氣開關控制一個變送器的電源 ；優(yōu)化二次電壓回路、電流回路的接線方式，可以實現(xiàn)帶電隔離單個變送器的要求。
3.2 技術改造及改造效果
選用浙江某公司的數(shù)字式功率變送器替換原發(fā)電機模擬式功率變送器，可實現(xiàn)在標稱功率范圍內(nèi)，功率突增至150% 的標稱功率或突降至0，并持續(xù)100ms，變送器的輸出變化不超過量程的0.5%。圖2可看出，系統(tǒng)發(fā)生電流突變時數(shù)字式變送器的輸出平穩(wěn)，輸出信號沒有發(fā)生畸變。
新增端子排 DY( 電源回路 )，把原來變送器直接并接的電源全部通過總空開和分空開、并經(jīng)過端子排轉接 ；新增端子排 ZJ1( 電流回路轉接 )，把原來變送器直接串接的電流全部轉移到端子排上轉接 ；新增端子排 ZJ2( 電壓回路轉接 )，把原來變送器直接并接的電壓全部轉移到端子排上并接。
2018年4月初，發(fā)變組變送器屏改造施工結束，投入正常運行。數(shù)字式功率變送器輸出穩(wěn)定，沒有發(fā)生過電信號輸出波動現(xiàn)象。改造后可避免發(fā)生電源空開跳閘后造成多個變送器失電的問題，變送器損壞后可短接相關的電流回路、拆除相應的電壓回路接線，方便在運行中更換。更換的數(shù)字式功率變送器精度更高、抗干擾能力強，為機組的安全可靠運行提供保障。
4 結語
數(shù)字式功率變送器是近幾年剛投入電廠使用的先金設備，幾年前還未得到廣泛的使用。采取上述的技術改造后消除了設備運行的不穩(wěn)定性，在設備運行時對原系統(tǒng)不會有影響，wuxu對系統(tǒng)后臺進行修改。改造后的運行情況達到了改造的預期目的，同時也為同類設備的技術改造提供了經(jīng)驗。
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