并网机组切换成孤网运行的应对措施
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收稿日期 :2008 - 02 - 14 ;修回日期 :2008 - 05 - 15
作者简介 :文立斌 ,(1971 - ),男,硕士研究生 ,高级工程师 ,主要从事汽轮发电机组调试、故障诊断等工作。
并网机组切换成孤网运行的应对措施
Countermeasures for Generator Units Switched from Grid2connected
Operation Mode to Isolated Network Operation Mode
文立斌
WEN Li2bin
(广西电力试验研究院有限公司 ,广西 南宁 530023)
(Guangxi Electric Power Testing and Research Institute Co. , Ltd. , Nanning 530023 , China)
摘要 :针对罕见冰灾中桂林电网与主电网连接的 3条220 kV 线路仅剩 1条能运行的险况 ,为防止桂林市大面积停电事
故发生 ,将永福发电有限公司 2号机组和 3号机组先后与主网隔离 ,组成 2个孤网运行 ,保证了桂林区域电网频率和电压的稳
定。文章对孤网运行机组采取了一系列措施 :运行方式的切换和调整、汽轮机转速控制 、锅炉燃烧稳定性控制等 ,并指出孤网
运行机组应具备的基本条件。孤网运行积累的成功经验对并网机组在设计、运行以及电源改造方面适应特殊情况下的运行
有一定借鉴作用。
关键词 :汽轮发电机组 ;孤网运行 ;应对措施 ;保安电源
Abstract : According to the dangerous situation that only one of three 220kV transmission lines is connected
between Guilin electric power network and the main network in the infrequent icing damage , No. 2 and No. 3 u2
nits in Yonfu power plant are orderly separated from the main network to build up two isolated networks , which
ensure the voltage and frequency stability of Guilin regional electric power system and avoid large area blackout
in Guilin city. A series of countermeasures for generator units under isolated network operation mode are intro2
duced , such as switching and adjustment of operation mode , speed control of turbine , stability control of boiler
combustion and so on , and essential conditions that the units should have are pointed out. Experiences achieved
during the operation of isolated network will provide reference not only to the design and operation of grid - con2
nected generators and but also to the improvement of electric source to satisfy special operation demands.
Key words :turbine generator unit ; isolated power network operation ; countermeasure ; Emergency power
supply.
中图分类号 : TK267 文献标识码 : A 文章编号 : 1671 - 8380(2008)04 - 0015 - 04
0 引言
多年来 ,由于电网安全可靠 ,很少发生因电网引
发的大面积长时间停电事故 ,上网机组在设计时就
没有考虑单机孤网运行。火电厂启动/备用电源的
设计主要考虑电网已在用和已成为主流的设计方
案,因为高达机组容量 5 %～10 %厂用负荷是柴油
发电机无法胜任的。正是由于这些成熟的设计 ,使
机组在孤网运行时不仅存在保安电源、热工控制等
方面的问题 ,更存在着危害汽轮机和锅炉主、辅设备
安全运行方面的问题。2008 年2月桂林市发生了
自1957 年有气象记录以来最严重的冰冻灾害 ,因输
电线覆冰严重 ,与主电网连接的 3条220 kV 线路中
断2回,随时有可能导致桂林市全面停电 ,区域内的
发电机组也会因无启动电源而无法启动。正是由于
对永福发电有限公司(下简称永福发电公司)2台机
组采取孤网运行 ,才保证桂林市民过上了一个灯火
通明、欢乐吉祥的春节。本文对这一采取孤网运行
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2008 年第 4期 广西电力
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的成功经验进行详述和总结。
1 机组并网概况
切换成孤网运行的永福发电公司 2号、3号机
组电气主接线图如图 1所示。永福发电公司 2号机
组额定功率为 142 MW ,保安电源无柴油发电机供
电,若厂用电丧失 ,只能靠 220 V 直流系统供电。永
福发电公司 3号机组额定功率为 300 MW ,有柴油
发电机向保安段供电 ,有直流电源。2号机所使用
的仪用压缩空气机、锅炉燃油泵电源均由 3号机供 ,
2号、3号机组 6 kV 段独立运行。
图1 永福发电有限公司 2号 、3号机组电气主接线图
2 机组孤网运行应对措施
2.1 将 2号机组与主网隔离
当连接桂林市的 3条220 kV 输电线路仅剩 1
条能运行时 ,为防止最后一条线路出故障导致 2号、
3号机组甩负荷跳机造成桂林市大停电事故 ,首先
将2号机组从主网上隔离出来 ,成为第 1台孤网运
行机组 ,以作为 3号机组的启动/备用电源 ,针对 2
号机组孤网运行采取的措施如下 :
①对发供电运行方式进行切换和调整为 :永福
发电公司 220 kV 2012 号断路器断开 ,大丰变电站
220 kV 断路器断开 ;2 号机组通过 220 kV Ⅱ母带永
大 Ⅰ线单机孤网运行 ;2 号机厂用电由 2号高厂变
带;0 号启/备变挂 Ⅱ母运行 ;锅炉燃油供油泵电源
由3号机组提供 ,为保证 2号机孤网运行 ,采用了临
时柴油发电机供电 ;0 号空压机电源改接 2号机组
380 V 工作 ⅡB段供电 (因空压机原来是由 3号机
供电 ,在3号机跳闸后 2号机组仪用压缩空气将无
法保证 ,2 号机也会因无仪用压缩空气而停机 ,2008
年1月31 日6 :45 ,由于 220 kV 柳东 —田岭线故障
跳闸 ,重合闸不成功 ,导致永福发电公司 3号机组因
甩负荷而超速跳闸停机。正是这一预案 ,0 号空压
机接了临时电缆 ,才保证了 3号机组跳闸后能立即
恢复 1台空压机运行 ,将已经降至0. 28 MPa 的压缩
空气迅速升至正常水平 0. 51 MPa ,避免了 2号机组
因无仪用压缩空气而跳机事故的发生 ,保住了 2号
机组孤网运行以及 3号机组的迅速启动)。
②控制汽轮机转速(即孤网周波)。稳定汽轮机
转速是孤网运行机组最重要的一个环节 ,它不仅关
系到发电企业的供电品质 (即孤网电源的频率),也
关系到发电机组辅助设备电机的转速 (转速的变化
影响到辅助设备的出力)。汽轮机转速过高会引起
汽轮机超速保护动作 ,造成机组跳机 ;转速过低易引
起汽轮机末级叶片共振造成叶片断裂事故 ,转速过
低电厂辅机出力也因此下降 ,严重的情况下会将机
组拖跨。为此 ,对汽轮机转速作出了相应的控制措
施:将汽轮机 OPC(Over - speed Protect Controller ,
超速保护系统)保护退出 ,这样可防止汽轮机转速达
3090 r/ min 时,汽轮机所有调门全关 ,导致机组有功
功率为零 ,发电机逆功率保护动作引起机组甩负荷
跳闸和厂用电断电 ;投入一次调频 ,一次调频的动作
死区修改为 ±10 r/ min ,这样既稳定了汽轮机转速
又减少运行人员对汽轮机转速的调节频率 ;防止机
组负荷突升、突降 ;2 号、3号机组孤网运行时 ,运行
值班人员根据汽轮机转速变化适时调整发电机有
功、无功负荷 ,维持系统周波在 (50 ±0. 5)Hz 范围
内;汽轮机超速保护依靠电超速和机械超速保护 ,若
汽机转速升至 3300 r/ min ,超速保护不动作 ,则手动
打闸停机 ;若系统周波降低至 46 Hz 时,立即将 2号
机解列带自身厂用电运行 ,若不能维持自带厂用电
运行 ,则按紧急停机处理 ,停下发电机 ,检查 2号机
组出口 2002 号断路器及灭磁开关应断开。
③锅炉燃烧稳定性控制 :当2号机组负荷低于
110 MW 时投入 2支油枪稳燃 ,当2号机组负荷低
于100 MW 时投入 3支油枪稳燃 ,当2号机组负荷
低于 95 MW 时投入 4支油枪稳燃 ,确保不因机组负
荷的变动而出现灭火的事故 ;停止影响燃烧的重大
操作(如吹灰、排污、启停制粉系统等),尽一切可能
避免锅炉因燃烧不稳的原因造成的停机事故 ;退出
锅炉水位保护 ,严密监视锅炉水位、汽温、汽压的变
化,根据外界负荷的变化 ,及时调整给水量、减温水
量、燃烧强度 ,保证锅炉重要参数在适当的范围 ,经
常与汽机监盘人员沟通 ,加减负荷要相互通报 ,尽一
切可能避免锅炉因水位超限而造成的停机事故 ;密
61 广西电力 2008 年第 4期
摘要：
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