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火电机组OPC与机组电网安全运行的影响及措施

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2008/1/16 12:05:29   

 关键词:  电网 安全运行 电机

1OPC对电网安全运行的影响
昆明发电厂两台机OPC动作后所引发的机组不稳定,反映出火电机组DEH中的超速限制OPC的整定,在一定条件下与电网稳定运行存在矛盾。云南电网现有19台火电机组,共3735MW,机组均配置OPC。作为能源基地,云南电网在“西电东送”战略中发挥着重要作用,在丰水期通过500kV罗马线外送1700MW,由于外送电力占省内负荷比例较大,一旦外送联络线跳闸,将造成云南电网频率升高,尽管电网已采取了高周切机措施,但是电网频率仍不可避免地出现短时间超过51.6Hz,发电机组的转速将随电网频率上升超过3090r/min。此时,如所有火电机组OPC动作,调速汽门同时关闭,整个电网同时失去几百万的电源,其后果是不堪设想的。电网有可能因此而瓦解,也有可能出现类似昆明发电厂“2.24”事故的振荡现象,最终导致电网崩溃。
2OPC与机组的安全运行
按照OPC的控制逻辑,发电机转速决定机组调速汽门的开闭,当机组带有部分地区负荷时,由于调速气门开启滞后,转速超调将不可避免,造成机组大幅度的功率波动,长时间的功率波动将影响机组的安全性。
OPC动作所引起的“功率振荡”与一般的振荡不同:(1)汽轮发电机组是在全部切断汽源后又突然大量进汽,这样将造成汽轮机各级动、静叶级间前后压差增大,各级叶片受到的冲击应力较大,有可能造成叶片损坏;(2)OPC动作,汽轮机进汽全部切断后,会造成承压部件超压,安全阀动作,锅炉燃烧不稳定,锅炉过热器会出现蒸汽瞬间滞流,过热器会发生超温的危险工况。另外,由于OPC动作引起的转速大幅度变化,有可能引起叶片的自激振动增大,汽轮机组支持轴承的油膜不稳定。
4解决措施及建议
昆明发电厂“2.24”事故的发生,应引起各方专家对火电机组超速限制OPC动作与电网稳定问题的高度重视。笔者认为,火电机组的OPC保护功能不能只考虑保机组设备安全,同时还要考虑电网安全,应将两者结合统一考虑。
(1)电网应考虑有效抑制电网频率升高的技术措施,避免电力系统频率升高影响火电机组的安全。
(2)火电机组DEH中OPC的超速保护整定,应与电力系统安全稳定装置合理配合,由调度部门统一管理,统一整定。
(3)准确掌握各火电机组汽轮机转子在额定负荷下允许转速分布情况,调整OPC的动作定值。超速对OPC动作值全部限制为3090r/min,是否合理,值得探讨。
(4)根据各台机组调速系统的速度变动率、迟缓率确定OPC动作时限。
(5)为防止汽轮机调节汽门的调节出现超调或滞调,对DEH中的自动调频需作进一步研究。
(6)对OPC控制逻辑进一步研究,避免机组功率的反复摆动,影响机组安全。

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