火电机组OPC设置探讨论文_刘江山

火电机组OPC设置探讨论文_刘江山

(国网新疆电力公司电力科学研究院 830011)

摘要:OPC是汽轮机监测保护系统重要的控制环节,本文就OPC的动作方式及对电网的影响做些论述,仅供参考。

关键词:OPC;DEH一次调频;电网频率

1概述

火电机组超速保护系统(Over speed Protect Controller 简称OPC)是一种抑制发电机组超速的保护控制,其作用是在汽轮机出现超速时,关闭所有调节汽门,防止汽轮机转速进一步升高。它取代了传统液压调节系统的微分器,对发电机跳闸、甩负荷、103%额定转速限制更精确可靠。因此,如何合理的设置OPC系统并且投入保护是一项重要的工作。

2OPC的基本控制

OPC源于美国西屋公司的超速保护系统,是一种抑制超速的控制功能。而国内机组依据行业相关规定,防止汽轮机超速也采用了独立的软件和硬件实现此功能。其基本控制方式是:①转速达到额定值的103%;②转速出现加速度达到限值;③汽轮机功率达到设定值(一般30%)且与发电机解列;④并网时汽轮机功率与发电机负荷不平衡(PLU)达到限值。当四个动作条件任意一个满足时,OPC电磁阀动作,关闭所有高、中压调节汽门,同时关闭各级抽汽、高排逆止阀。待汽轮机转速低于某一设定值后,重新开启高、中压调节汽门、各级抽汽、高排逆止阀,DEH维持汽轮机转速在3000 r/min,保证机组不因超速而停机。

3 OPC动作及影响

目前电网的发展非常迅速,因此电网的稳定性要求也越来越高。电网频率与机组OPC 的关系是其中重要一个环节。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前运行机组的OPC动作一般分两种情况:

⑴ 发电机断路器跳闸时导致的机组OPC动作,此时机组不带负荷,汽轮机控制方式为转速控制,维持3000转;

⑵ 因电网故障导致OPC动作,发电机断路器没有跳闸,此时机组带有一定的负荷,由于汽轮机DEH没有检测到发电机断路器跳闸,所以控制方式仍然为负荷控制,调门关闭后,经过延时还会维持以前的开度。

对于发电机断路器跳闸导致的OPC不会对电网造成任何影响,发电机开关跳闸时,一般汽轮机投发电机跳闸保护,也用不到OPC。而因电网故障造成机组OPC动作且此时发电机断路器没有跳闸,此时DEH的控制方式仍然是负荷控制,高、中压调门因OPC动作而关闭后经过数秒的延时后会回复到以前的开度,使得电厂频率(转速)可能再次上升,造成OPC再次动作。虽然电网装有安稳装置远方切机和高周波切机措施,但仍不可避免电网短时高频运行,如火电厂OPC动作,可造成并网火电厂甩负荷、振荡,进而引发电网的低频、振荡甚至扩大成电网瓦解事故。

4 建议

1、各机组的OPC动作设计值不宜相同,以避免电网事故时机组同时动作造成事故扩大。

2、OPC反复关闭会导致给水-蒸汽量的不平衡,机组将因水位、气压等参数超限停机。

3、建议OPC设置应按差异化分级分区考虑,按负荷及机组位置考虑低频减载及高频切机顺序及层级。

4、设置合理的OPC动作门槛值、OPC动作延时时间、OPC动作高中压调门关闭方式、OPC动作持续时间。

5、同一电厂不同机组、同一片区域同容量机组OPC设置应不一致,同时OPC高限设置不超过额定转速的107%。

6、外部负荷闭锁,系统频率上升,OPC动作,因距离及OPC动作时间等因素,可能造成新的干扰源,,扩大系统频率振荡等事故。

5 结束语

火电机组的OPC控制系统不能只是考虑本厂机组的运行安全,应把电网的安全也一同考虑进来

参考文献:

1《火力发电厂自动化术语》 DL/T701-2012

2《并网运行汽轮机调节系统技术监督导则》DL/T338-2010

论文作者:刘江山

论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期

论文发表时间:2017/12/1

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