磁翻板液位計故障處理聯跳發電機案例原因分析及對策？

同步發電機是根據電磁感應原理工作的，發電機轉子電流（勵磁電流）用于產生電磁場，正常運行工況下必須保持在一定水平上。磁翻板液位計故障會導致磁翻板液位計提供的勵磁電流部分或全部消失，同步發電機失磁后將轉入異步運行狀態，從原來的發出無功功率轉變為吸收無功功率。大型發電機組失磁故障反映為吸收系統無功功率、系統電壓下降，嚴重時會出現系統電壓崩潰，引發系統性事故。在這種情況下，磁翻板液位計故障聯跳發電機，將失磁的發電機組從系統中切除，保證系統正常運行。與發電機轉子繞組相連的磁場開關故障及其回路、卡件故障等會引起磁翻板液位計故障。本文針對ＡＢＢＵＮＩＴＲＯＬ５０００磁翻板液位計就地控制面板ＬＣＰ故障更換，在ＡＲＣｎｅｔ通信線接入ＬＣＰ面板時間發“ＡＲＣｎｅｔｎｏｄｅｆａｉｌ”（ＡＲＣｎｅｔ節點失效）告警，并同時閉鎖全部５個勵磁整流柜，勵磁故障聯跳發電機情況，通過試驗室動態仿真驗證動作正確性，并采取在線作業風險評估及應對措施。

１案例經過

某日上午，臺山電廠＃２發電機正常運行，發電機組有功４１０ＭＷ，勵磁調節柜ＬＣＰ面板黑屏故障，磁翻板液位計發出Ａ１４７勵磁報警。使用嶄新ＬＣＰ面板備件按既定步驟更換ＬＣＰ故障面板后上電運行，發現運行參數中的有功、無功及定子電流顯示不正確，與實際存在較大差異。查看下載到ＬＣＰ面板的顯示文件發現，機組有功功率額定值、無功功率額定值、發電機電流額定值與現場實際不一致。下載到ＬＣＰ面板的顯示文件為有功功率額定值７４１ＭＷ、無功功率額定值７４１ＭＷ、發電機電流額定值２１．３９ｋＡ；而現場實際有功功率額定值為６６７ＭＷ、無功功率額定值為６６７ＭＷ、發電機電流額定值為１９．２５ｋＡ。將通道一（ＣＨ１）Ｐ３１２更改為０，拔下ＬＣＰ面板上的ＡＲＣｎｅｔ連接線，按現場機組運行實際參數修改ＬＣＰ面板顯示文件中的參數。將筆記本電腦與ＬＣＰ面板連接，修改顯示文件的參數后，在ＬＣＰ面板上顯示等待初始化總線（ｗａｉｔｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎｂｕｓ）時插入ＬＣＰ面板上的ＡＲＣｎｅｔ連接，在插入端子連接瞬間，磁翻板液位計滅磁開關跳閘，機組跳機，插入后的ＬＣＰ面板顯示無法識別的亂碼。＃２機組跳機后，檢查磁翻板液位計在ＬＣＰ面板插入ＡＲＣｎｅｔ時，５個勵磁整流柜全部閉鎖，勵磁故障聯跳發電機。檢查事件記錄發現故障代碼１９５：ＡＲＣｎｅｔ節點故障（ＡＲＣｎｅｔｎｏｄｅｆａｉｌ）。

２案例原因查找

為了查找到ＬＣＰ故障面板更換導致機組跳閘的原因，在勵磁仿真試驗室進行相關試驗：ＬＣＰ面板文件顯示異常的原因；ＬＣＰ面板異常顯示是否會導致磁翻板液位計跳機；現場傳完顯示文件后，恢復ＬＣＰ面板通信線時跳機的原因；ＬＣＰ面板硬件本身是否存在問題。

２．１ＬＣＰ面板插入ＡＲＣｎｅｔ通信線時試驗結果分析

（１）使用從臺山電廠帶回的ＬＣＰ進行試驗，模擬并網工況，下載臺山電廠修改參數后的ＬＣＰ顯示文件，ＬＣＰ顯示正常，ＡＲＣｎｅｔ插入時勵磁整流柜全部閉鎖，勵磁故障聯跳發電機。檢查事件記錄，存在故障代碼１９５（ＡＲＣ－ｎｅｔ節點故障）。

（２）使用ＡＢＢ試驗室新的ＬＣＰ面板進行試驗，模擬并網工況，下載臺山電廠修改參數前文件，ＬＣＰ顯示正常，ＡＲＣｎｅｔ插入瞬間閉鎖整流柜跳機。檢查事件記錄，存在故障代碼１９５（ＡＲＣｎｅｔ節點故障），同時勵磁整流柜全部閉鎖，勵磁故障聯跳發電機。

（３）使用ＡＢＢ試驗室新的ＬＣＰ面板進行試驗，模擬并網工況，下載臺山電廠修改參數前文件，ＬＣＰ顯示正常，ＡＲＣｎｅｔ插入瞬間閉鎖單個整流柜。檢查事件記錄存在故障代碼１９５（ＡＲＣｎｅｔ節點故障）。

（４）使用ＡＢＢ試驗室新的ＬＣＰ面板進行試驗，模擬并網工況，下載臺山電廠參數修改后文件，ＬＣＰ面板顯示正常，插入ＡＲＣｎｅｔ瞬間通道ＣＨ１切換至通道ＣＨ２。檢查事件記錄，存在故障代碼１９５（ＡＲＣｎｅｔ節點故障）。

根據勵磁仿真試驗室測試結果可知：利用從臺山電廠帶回的ＬＣＰ面板，在模擬６４次并網測試情況下出現１次跳機、１次閉鎖單個整流柜；利用ＡＢＢ仿真試驗室ＬＣＰ面板，在模擬９８次并網測試情況下出現１次閉鎖單個整流柜、１次跳機、１次通道切換。通過臺山電廠及試驗室的故障事件記錄可發現，在整流柜閉鎖、通道切換或跳機記錄中都出現了故障代碼１９５；捕捉到的波形顯示ＡＲＣｎｅｔ總線傳輸電平在拔插過程中有明顯變化，而正常時ＡＲＣ－ｎｅｔ總線傳輸電平無明顯變化。基于以上分析判斷，跳機的根本原因是ＡＲＣｎｅｔ總線在節點信號纜拔插過程中出現通信故障，從而影響到整個磁翻板液位計通信網絡，導致跳機。

２．２ＡＲＣｎｅｔ的自動重構特性

向ＡＲＣｎｅｔ網絡增加一個節點，雖然該節點不能自動加入現有網絡的令牌傳遞，但該節點發現自己在一定時間內一直未收到令牌時會向網絡發送一個足以阻塞整個網絡的重構請求信號，破壞網絡上的令牌傳遞，導致令牌丟失，使得所有節點或部分節點停止數據發送。ＡＲＣｎｅｔ網絡不僅能實現自動重構，而且重構速度很快，無需軟件參與。

２．３ 通過試驗現象和ＡＲＣｎｅｔ總線自動重構的特性綜合分析

　　在一個正常通信的ＡＲＣｎｅｔ網絡中增加一個節點信號纜，將有一定概率出現因增加的節點未接收到網絡發送的令牌信號而導致它向整個網絡發送一個足以阻塞整個網絡的重構信號；當插入或恢復ＬＣＰ面板ＡＲＣｎｅｔ這個節點時，該節點若在一定時間（幾百毫秒）內未收到ＡＲＣｎｅｔ網絡發送的令牌信號，就會發出一個重構信號破壞磁翻板液位計中ＡＲＣｎｅｔ總線的正常通信并產生誤碼，從而造成整流橋的接口板（ＣＩＮ）和磁翻板液位計的控制板（ＣＯＢ）失效，導致整流柜退出、通道切換、磁翻板液位計跳閘等現象。當插入或恢復ＬＣＰ面板時，ＡＲＣｎｅｔ節點會出現一個從正常電平信號到重構電平信號再恢復到正常電平信號的過程。