湛江發(fā)電廠3號(hào)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁采用三機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，GEC-1型全數(shù)字式非線性勵(lì)磁調(diào)節(jié)器。勵(lì)磁系統(tǒng)由主勵(lì)磁機(jī)輸出的交流電流，經(jīng)三相全波橋式接成的硅整流柜整流后供給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁，而交流主勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁則由中頻永磁副勵(lì)磁機(jī)經(jīng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的可控硅整流后供給。調(diào)節(jié)器根據(jù)發(fā)電機(jī)電壓、電流互感器取得的調(diào)節(jié)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)機(jī)組勵(lì)磁的自動(dòng)調(diào)節(jié)。發(fā)電機(jī)通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁可以在發(fā)電機(jī)出口建立電壓，發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后，通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁，可以維持局部電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定，控制局部電網(wǎng)的充電功率。湛江電廠開(kāi)展進(jìn)相運(yùn)行，充分利用發(fā)電機(jī)這一固有的能力，吸收系統(tǒng)多余的無(wú)功，維持較好的電能質(zhì)量，但是，由于進(jìn)相運(yùn)行是降低機(jī)組的熱穩(wěn)定性和靜穩(wěn)定極限為代價(jià)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，加上3號(hào)發(fā)電機(jī)在設(shè)計(jì)、調(diào)試和運(yùn)行時(shí)沒(méi)有考慮進(jìn)相運(yùn)行，因此，機(jī)組應(yīng)經(jīng)過(guò)進(jìn)相試驗(yàn)后，才可以正式投入進(jìn)相運(yùn)行。
1 事故經(jīng)過(guò)
1999-09-03T16:07，3號(hào)發(fā)電機(jī)在手動(dòng)勵(lì)磁方式時(shí)，在進(jìn)相運(yùn)行試驗(yàn)中發(fā)生失磁事件，試驗(yàn)人員立即手動(dòng)將發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)解列，沒(méi)有造成局部電網(wǎng)穩(wěn)定性破壞。
事故前按照《湛江發(fā)電廠3號(hào)發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行試驗(yàn)方案》，電網(wǎng)方面，化州500 kV變電站退出3×40 Mvar電抗器，湛江地區(qū)投入部分電容器，粵西地區(qū)有功負(fù)荷615 MW，無(wú)功負(fù)荷256 Mvar，按正常方式運(yùn)行。電廠方面，1，2，3號(hào)機(jī)組運(yùn)行(3×300 MW)，實(shí)際出力510 MW，無(wú)功210 Mvar，
220kV母線電壓234 kV。3號(hào)發(fā)電機(jī)在手動(dòng)勵(lì)磁方式時(shí)，在進(jìn)相運(yùn)行試驗(yàn)前，退出低勵(lì)限制、失磁保護(hù)，匝間保護(hù)投測(cè)量，其余保護(hù)正常投入。3號(hào)機(jī)組有功150 MW，無(wú)功從100 Mvar降到-95 Mvar，各運(yùn)行參數(shù)在允許范圍內(nèi)；第2次，3號(hào)機(jī)組有功200 MW，無(wú)功從60 Mvar降到-65 Mvar；第3次，3號(hào)機(jī)組有功250 MW，無(wú)功從30 Mvar降到-55 Mvar；第4次，3號(hào)機(jī)組有功300 MW，無(wú)功從30 Mvar降到-6 Mvar，約2 s，3號(hào)發(fā)電機(jī)失磁，試驗(yàn)人員手動(dòng)將發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)解列。
2 事故原因分析
(1) 在做300 MW運(yùn)行點(diǎn)的進(jìn)相試驗(yàn)時(shí)，發(fā)電機(jī)在穩(wěn)定極限點(diǎn)附近失步，主要原因是一方面該手動(dòng)勵(lì)磁的馬達(dá)功率過(guò)大與原設(shè)備不匹配，調(diào)幅過(guò)大；另一方面有來(lái)自系統(tǒng)電壓或調(diào)速方面的較大擾動(dòng)。
(2) 3號(hào)發(fā)電機(jī)在手動(dòng)勵(lì)磁方式時(shí)，由廠用電 (交流380 V)供電，感應(yīng)調(diào)壓器手動(dòng)調(diào)壓、變壓器隔離和變壓，經(jīng)不可控橋整流的主勵(lì)備用勵(lì)磁裝置，在調(diào)節(jié)器不具備投入運(yùn)行情況下，可臨時(shí)滿足發(fā)電需要。從試驗(yàn)數(shù)據(jù)看，廠用6 kV電壓已降到下線值，由于手動(dòng)勵(lì)磁方式是開(kāi)環(huán)運(yùn)行，受廠用電供電系統(tǒng)影響較大。進(jìn)相運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)出口、6 kV母線電壓均不同程度減少，加快了手動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)速度，使發(fā)電機(jī)出口電壓降得更低，容易造成失步。
(3) 由于該機(jī)組電抗值較大且又遠(yuǎn)離主網(wǎng)，故其與主網(wǎng)的電氣距離較大，靜穩(wěn)極限較低，加之其阻尼在同型機(jī)組中也屬偏小，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性較差，故在手動(dòng)勵(lì)磁方式時(shí)，進(jìn)相運(yùn)行的能力較差，特別是在輸出有功較大時(shí)，不具備進(jìn)相運(yùn)行的能力。
3 改進(jìn)措施
(1) 更換手動(dòng)勵(lì)磁的馬達(dá)與原設(shè)備匹配，保證手動(dòng)勵(lì)磁具備良好的調(diào)節(jié)性能。
(2) 建議手動(dòng)勵(lì)磁工作電源由工作段(交流380 V)供電改為廠用共用段(交流380 V)供電，防止本機(jī)工作電壓降低太多影響手動(dòng)勵(lì)磁輸出，減少外界因素的干擾。
(3) 在手動(dòng)勵(lì)磁方式時(shí)，進(jìn)相運(yùn)行的能力較差，不作進(jìn)相運(yùn)行，在系統(tǒng)電壓較高和投入自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的情況下才開(kāi)展進(jìn)相運(yùn)行。