黄棋　贺强

【摘 要】柴油机作为电厂应急电源，在内外电源失去时，紧急启动为电厂重要设备和系统提供应急电源，确保机组停运至安全状态。大修期间，柴油机检修后，通过执行柴油机质量计划和相关定期试验，检验柴油机检修质量及其安全功能是否满足设计需要。柴油机再鉴定中，满功率试验是通过电厂应急母线向电网供电方式完成，柴油机满功率期间有功、无功受电网影响较大，及时控制柴油机满功率因电网波动导致有功与无功的变化，确保柴油机一次再鉴定成功。

【关键词】柴油机；质量计划；再鉴定；有功、无功控制；一次成功

0 引言

2016年10月5日上午，岭澳核电站一期2号机组，执行满功率并网试验（T2LHQ002），在满功率平台运行了大约10分钟，现场出现柴油发电机过负荷报警，L2LHB001JA跳閘，通过录波器发现跳闸前发电机电流约680A，超过了过负荷保护定值660A，延时3S后，L2LHB001JA跳闸。通过计算判断无功输出由4MVAR上升了约1.5MVAR。

1999年，大亚湾核电站2号机柴油机满功率并网试验（PT2LHQ002）过程中，柴油机运行到1小时15分钟，柴油机过负荷保护动作（触发D2LHQ426AA），跳开D2LHB001JA，20S后，现场操作员手动按下D2LHQ410TO就地停运按钮，柴油发电机失磁，引起D2LHB002JA跳闸，D2LHB002JA跳闸5S后，D2LHB001JA自动合闸，D2LHB转为D2LGC供电。分析跳闸的根本原因是，电网频率发生波动，造成柴油发电机超功率保护动作。

1 柴油机满功率试验专业知识介绍

1.1 柴油机满功率试验供电方式

柴油机检修完成后，需在大修中执行满功率并网试验，柴油机出线开关通过并网装置接入应急母线LHA或者LHB，应急柴油发电机发出的有功、无功通过应急母线上游配电盘LGB或LGC母线向外电网输出。

1.2 柴油机励磁调节原理

柴油发电机励磁调节器是一个具有PID（比例、积分、微分）调节规律的闭环调节系统，调节对象是控制发电机转子励磁电流从而调节发电机机端电压U或发电机输出无功Q。

励磁调节器有“手动”和“自动”两种运行模式，通过LHP/Q959CC设定（现场就地控制盘内）。在手动模式下，通过励磁电流设定卡945RH（Iref）设定励磁电流参考值，励磁电流反馈与给定电流（Iref）相平衡，从而手动调节发电机机端电压U或发电机输出无功Q。

在自动模式下，通过机端电压设定卡944RH（Uref）设定机端电压参考值，参考值944RH（Uref）、机端电压反馈、无功反馈和励磁电流反馈构成自动闭环调节系统。

1.3 柴油机满功率有功和无功调节方法

柴油机有功调节，柴油机控制方式LHP/Q401CC处于“LOCAL”状态下，通过就地控制旋钮LHP/Q411CC调整转速偏置设定值（410UC）与转速设定值（1500rpm）、转速反馈信号（电网频率）计算出偏差信号和反馈信号比较，通过PID调节器，输出调整油门开度信号，从而实现对有功输出量的调整；

柴油机无功调节，柴油机控制方式LHP/Q401CC处于“LOCAL”状态下，通过就地控制旋钮LHP/Q412CC调整机端电压设定卡（944RH）与电压设定值（6.6KV）、电压反馈信号（电网电压）计算出偏差信号和反馈信号比较通过PID调节器，输出调整励磁电流信号，从而实现对无功输出量的调整；

根据历史经验，当无功功率变化1MVAR时，对应机端二次电压变化约为0.30V-0.40V，折算为一次电压为19.8～26.4V。如果电网电压出现约40V左右变化，足以导致无功出现1.5MVAR波动，出现发电机过负荷跳闸信号。

2 柴油机满功率电网波动对有功和无功影响及控制

柴油发电机并网后，由于柴油发电机的调节能力相对电网较小，实际电压和频率受电网控制。当电网的频率和电压发生变化后，会影响控制回路的偏差信号，柴油发电机会自发进行调整，最终改变有功、无功输出。

对于频率，当电网频率下降时，也就是转速反馈信号下降了，转速偏差信号产生，调速系统会开大油门，增加有功输出，但柴油机难以提高整个电网的频率，转速偏差信号会一直存在，这意味着调速系统会持续开大油门，此时需要通过就地LHP/Q411CC调整转速偏置信号（410UC），否则柴油机有超功率保护停机风险（柴油机油门开度保护信号）。

对于电压，当电网电压下降时，也就是电压反馈信号下降了，电压偏差信号产生，励磁系统会增加励磁电流，增加无功输出，此时需要通过就地LHP/Q412CC调整机端电压值（944RH），否则柴油机有过流保护停机风险。

3 结束语

柴油发电机机并网满功率运行时，需要现场操作人员持续监盘，根据电网波动情况，及时手动干预调整转速和电压偏差信号，以应对电网的异常波动，免超功率或过流保护动作导致柴油机跳闸。

【参考文献】

[1]陈济东.大亚湾核电站系统与运行（下册）[M].北京原子能出版社，1994.

[2]贺禹.核电站操作员取照必读（下册）[M].北京：中国电力出版社，2002.

[3]李豪.柴油机再鉴定质量计划[Z].2016.

[责任编辑：朱丽娜]