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压力变送器

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浅析压力变送器的保护原理及调试分析

作时间:2019-08-19  来源:  编辑:
   
摘 要:在电力设备的运转过程中,很多设备都有一套保护装置。继电器保护装置在发电站设备出现故障时,把电力设备从故障端迅速隔离出来。一个发电厂涵盖了各种电力设备,其中发电机和变压器是非常重要的设备,这些设备在运转过程中设置了各种保护装备。文章具体分析了压力变送器保护装备的原理,并对调试方法提出了建议。
一个大型发电站的发电机和变送器是重要的电力设备,它们在运转过程中必须要有继电保护装置对其进行保护,如果出现故障继电保护装置就会迅速将其隔离,维保人员也能够在保护状态下对电路进行安全检修。电力操作人员应该对保护原理十分熟悉,并且在操作过程中能够熟练的掌握压力变送器保护装置的工作原理。
 
1 压力变送器保护原理
发电机差动保护这是属于电器设备的主保护,在发电机的主电流两端设计了两个电流互感器,这两个电流互感器传感器的作用就是用相同相位的电流来进行标定,为了安全这些电流互感器二次侧采用一点接地,两组电流互感器接入保护装置。如果在发电机内发生了故障就会启动差压保护[1] 。发电机一般都是靠电厂输送大的功率,如果发电机突然带电,发电机里的转子就会运转,在这种情况下发电机本身不会出现故障,但会对汽轮机的叶片造成了损耗。为了防止汽轮机叶片的磨损,发电机在逆功率的状态下就会断电保护。
电动机的定子端绕组是组重要的元件,定子端的电压可以对发电机进行更大的保护,如果大家在发电机端向电网输送电力时,定子端对电压进行识别,电压如果超过额定的电压,定子端就会出现故障,为了保护重要的发电机定子元件,设计师在定子和定子绕组还有故障点之间进行了一个通体回路,如果发现了两点接地的故障,接地设备就会起到保护作用。发电机在持续升压过程中,负载的电压会越来越大,等到电压值积累到一定的时候,发电机就会出现不稳定的现象。发电机热量太高会对一些发电设备内部元件造成损耗。发电机在负荷过大时,保护装置就会自动跳闸,电流不稳或者持续增大也会突然跳闸。
 
2 发电机主要故障
发电机内部元件十分重要,定子绕组在发电机电压不稳,电流持续增大的情况下会出现定子绕组被电流烧坏发生短路的情况。一般对发电机定子绕组设计保护装置都会用纵向联动差压装置,可以在装配上两套以上以防事故频发。定子绕组接地有相间的电流突然经过,这种电流值在瞬间就能把定子旁的铁芯给烧坏,这时如果不采取措施,很多大型发电机就会出现大故障,再耗时检修不但延误了工期还花费昂贵。汽轮发电机也是如此,在运转时如果失磁,电压就会低于额定值,当电压变低电力系统就会出现一个低负荷运行现象,这样对异步发电机和电厂大型机组都有很大的磨损。长时间的低负荷运行,就会不可避免地造成停机事故。操作人员这时要当机立断地把发电机的电源摘除,迅速查找出失磁的原因。在电力系统中压力变送器的功率如果在失磁的情况下会出现二轮发动机振动现象。为了应对这个情况,很多电网企业都会进行电能储备,在不允许跳闸的情况下迅速恢复电能。有的操作人员认为发电机失磁后还能在低功率的状态下运行,在整个变化周期中,发电机的异步电机对电力系统就会产生冲击,大型机组一般会设置两到三重的保护措施,一旦电磁的失去不会对电力系统造成损坏。转子和定子也一样,如果出现磨损都会影响发电机的运行,但是两者之间相比,转子影响相对较小,转子如果一点接地,发电机在低功率的情况下运行还是比较稳定的。操作人员要注意不能两点接地,发生两点接地后电流就会通过接地端产生回路,把转子本体损坏。转子在接地保护中会接入低频信号,发电机电位发生偏移时,会有信号注入到相应的模块当中。电压直接接至保护装置中。这个电压会促使转子实现一点接地保护模式。发电机与电力系统在工作中会产生一定的冲突,同步运行是发电机稳定运行的基础,在整个过程中对发电机都要提前进行震荡值检测。发电机内部的一组变压器保护模块会以发电机的保护启动值为了依据,如果在发生故障短路时,发电机侧面的跳杆跳动,在电流值超出范围后会向发电机发出跳闸命令。这是失步的预测功能。现在大部分发电机站都用的 ABB 模块,这种模块本身就是非常灵活,可以通过一些App对它进行严格控制,在整个发电机控制模块中非常重要的就是要让开发人员做好逻辑分析。
发电机运行过程中要注意频率的变化,发电机的频率如果平稳输出,那么发电机的功率要和额定值相同,关注发电机变化时发电机输出频率是非常关键的数值依据。发电机如果在低频率下运行时间太长,会导致发电机发热这样对发电机内部元件产生很大的损伤。汽轮机的叶片在频率不稳时会发生断裂。发电机运行频率的高低都应该受到相应的保护,操作人员要时刻关注机组的变化情况,频率一旦产生波动,要对发电机的连接设备进行切断操作。
 
3 压力变送器主要调试措施
3.1 调试前检查工作
压力变送器在调试时操作人员要进行调试前的准备工作,对电气设备和电子元件都进行仔细的检测,许多电气设备的安装工序都是有严格要求的。如果压力变送器是第一次试车,操作人员和质检部门要对每一道工序进行检查,质检部门对相应的技术资料和国家质检部门的验收合格证都要一一核对[2] 。检查完以后两个部门都要对每个工序进行签字确认。以确保每项检查都没有遗漏。发电设备进行外观确认,电缆要用防爆胶泥把穿线管的敞口封住。设备的保护屏幕上要清晰可见,电子数据显示不能出现乱码。压力变送器试运时要带齐相关资料,以便随时查阅。
压力变送器在运行前保护测试是很关键的,在测试之前要了解设计上给的发电机组运行的定值是多少,测试人员可以根据电流信号和跳闸测试数据,明确压力变送器各项保护值范围。运行时测试人员可以观察相位电流的测试过程,在测试过程中测试人员要先对保护限值做一个明确的分析。分析出电流在大小功率时对设备运行产生的电压值会有什么影响,整个电流的平衡点就是电流的平衡点。如果电流在平稳运行中保持平衡没有动作发生,就说明压力变送器在运行中一直会保持平稳状态。
3.2 调试范围和安全事项
压力变送器在检查完以后,要确定它的调试范围,在设计要求上要符合非常初的设计要求,每一个通道都要进行测试,保护装置在查验时要根据设计书进行每一项核对,不能有遗漏的现象。压力变送器在启动之前要对保护系统进行试验,压力变送器在带负荷之前要确认检验的范围,调试人员可以对压力变送器的检验范围和系统做正确的调整。压力变送器带负荷以后,要时刻关注它的荷载范围,保证它的安全平稳运行。调试工作进行时要保证场地内清洁,一些保护屏要安装完毕,在设备按时对各种回路都要检测,调试人员一一核查回路和接地。在升压之前所有电缆要固定好,防止 CT 开路或 PT 短路。场地内的二氧化碳灭火器要准备好,在调试过程中禁止单人调试,必须一个人调试,一个人确认。压力变送器是大型设备,每一处接地都要仔细检查,确保接地良好。
 
3.3 压力变送器调试程序
压力变送器在安全检查完以后,调试人员要对保护装置进行调试。调试人员对压力变送器的投入保护定值进行设定,在保护定值设定里输入发电机差动保护定值,控制好电流的大小。在“断线闭锁比率差动”的两侧如果都出现了额定电流,调试人员要对这个电流进行平衡值检查,断掉一侧的电流,这时压力变送器比率变化十分明显,各种闭锁装置能够很好的体现出压力变送器的电流变化。能够对这些变化进行复位和消除。调试人员在调试时,保护装置会出现报警现象,调试人员可以先对自动报警设备进行消音,然后对整个设备进行消除复位。主电流的稳定性对压力变送器的影响很大,在复合电压闭锁模式中必须设定好经低压复合变锁控制情况,电器系统经过电流保护后,记忆元件会自行消除,在电流过载或者电压高,记忆元件就会启动过载保护。这种现象很多处于 TV 一侧,不过复合电压的使用对整个元件都会产生一种损耗。操作人员在调试时要平稳的调整电流,等主电压自动满足需要。
相间电流和电压有阻抗的保护,阻抗的方向设定在80°,阻抗在 TV 一侧就能和传感器相互配合,一旦感应相间电流过载,阻抗元件就会改变相间电流的方向,减少过大电流对核心设备的冲击。失磁保护要根据中序电流来进行计算,每种电流要采取正电压的形式进行计算,失磁保护要进行三步调试:第一步,母线电压低动作调试。第二步,发电机两端电压低动作调试。第三步,远传信号突然失去保护动作调试。无论是失磁还是失步都不需要投入压板,主电流低于设定值时可以取两侧电流进行补充。
调试断路器序列时,在断路器两端先加上电压进行模拟测试,看变压器的回流是否畅通,电压逐渐加大等断路器动作后,操作人员测出断路器的保护值,要把这些模拟数据记录好。在设定高、低压回流时对每个分支的闭锁功能的动作都要测试到位。故障分量在调试中要能实时显示出来,监视系统在电量反应过程中要有准确的指向。电力在发生震荡或波动时,操作人员对突变量要进行合理的调试。
 
4 结束语
压力变送器在高压电网中处于核心位置,如果一旦出现故障将会影响整个区域的电力供应,正确的配置保护系统是压力变送器安全平稳运行的保障。调试操作人员要不断加强学习,对自动化程度高的压力变送器测试数据要相当熟悉,调试和检测好压力变送器,才能有效降低各个电子元件在运行中的损耗。
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