摘要:近年来珠三角强台风活动频繁,严重威胁发电机组和电网的安全运行。本文以珠海电厂2号机组孤网运行为例,对运行相关手动操作及其处理做出了探讨,为以后类似的事故提供了快速应急处理能力。
关键词:孤网运行;机组全手动模式;同期;FCB
0、前言
2017年8月23日,第13号超强台风“天鸽”正面袭击广东珠三角地区,在珠海市金湾区登陆,登陆时最大风力达14级,是1983年台风“爱伦”之后影响最大的强台风记录,给珠海地区电力供应带来了巨大的冲击和破坏。
台风登陆期间,广东粤电集团公司珠海电厂2号机组经受住重重考验,单机孤网运行8小时,承担起台风登陆后珠海地区电力供应的重要电源支撑任务,成功保障了辖区内重要负荷用电,确保了珠海电厂、金湾发电公司、依海电厂共六台机组厂用电安全,并为地区电网顺利恢复运行创造有利可靠条件。
1、事故现象
09:26:46 220KV海港甲线、海黄乙线跳闸,系统负荷逐步下降;
10:41:58 220KV海八甲线跳闸,10:43:53机组退出AGC,设定目标负荷至300MW;
10:48:43 两台机组负荷300MW,220KV海港乙线跳闸,两台机组立即将负荷设定到了250MW;
10:58:38 220KV海八乙线跳闸;
10:53:53 黄茅海变电站线路故障与电网主网解网运行,造成珠海电厂1、2号机组负荷、系统频率大幅度剧烈波动,1号机机组负荷从200MW快速降至126MW,转速从3016RPM突升至3211RPM,频率从50HZ突升至53.31HZ,机组OPC、FV 动作,高压调门、中压调门快关,调门大幅度波动,主汽门关闭,再热器保护动作,锅炉MFT,发变组解列。
2号机机组负荷从200MW快速降至125MW,转速从3003RPM突升至3209RPM,频率从50.35HZ突升至53.14HZ,机组FV 动作,中压调门快关,来回大幅度波动。
2、事故处理
从09:26:46开始220KV海港甲线、海黄乙线、海八甲线、海港乙线、海八乙线相继跳闸,只剩下海黄甲线、海临甲乙线可以对外供电。10:09临港站的临大甲乙线跳闸,珠海电厂两台机组立即将负荷降至200MW运行。10:53:53 黄茅海站的黄雨甲乙线跳闸导致黄茅海站跟电网主网解网运行,造成1、2号机组负荷、系统频率大幅度剧烈波动,1号机组跳闸。
同时2号机组负荷频率同样大幅晃动,多次逼近机组保护跳闸值,此时中调电话告知珠海片区只剩下珠海A厂2号机组着黄茅海和临港两个变电站孤网运行,当下保证2号机组安全稳定运行极为重要。11:54:03机组FV动作导致汽轮机中压调门频繁动作,3号中压调门故障,阀位开度显示越限,DEH操作站调手动不能操作,汽轮机主控由AUTO转为STANDBY,机组控制由CC→BF方式。
此时锅炉CEF三台磨和EF层油枪运行,频率一直在52.6HZ居高不下,机组锅炉、汽轮机控制自动控制失效的危机关头,需要立即减掉多余的燃料量,12:01:09将锅炉主控切手动控制,机组控制方式由BF→B.T MAN(机组全手动模式),这时候快速而有效方法就是直接手跳2F/2C磨煤机,两台磨跳开后系统频率逐渐回落,但是炉内燃料迅速减少,主汽压力也快速下降,应快速加大燃料量,投入AB\CD油枪稳燃,并增大2E磨的煤量,经过反复的对煤量和油量精准微调,主汽压力也逐渐恢复,频率稳定在50.11HZ左右,负荷也稳定在160MW左右。12时25分2号机组的负荷终于稳定,带着220KV黄茅海站和临港站孤网运行。直至19时30分,黄茅海站与雨塘站同期并网,高栏港区孤网终于与珠海电网主网恢复了联网供电。
而黄茅海站与雨塘站的并列也是一波三折,因为线路同期装置不能调频且不能捕捉同期时机自动同期合闸,必须同期点两端在电压、频率和相角同时满足同期条件(△U<5%、△f<0.2HZ、△φ<20°)时才能手动同期合闸。黄茅海站多次尝试同期合闸220kv黄雨乙线线路开关都不成功,中调又急需这条线路并列以达到联网,一度要求珠海电厂#2机组解列后由220KV黄雨乙线检无压合闸,#2机组再升压并网。但这样做是非常危险的,一旦#2机组解列而FCB不成功锅炉MFT,机组将失去辅汽而无法启动,因为本厂辅锅已经不能使用了。最终,珠海电厂与黄茅海站通过电话联系,珠海电厂根据黄茅海站告知的220KV黄雨乙线对侧实时电压频率值对#2发电机的有功负荷和励磁不断的进行精细微调,黄茅海站则不断的尝试合闸线路开关,经过十几次的尝试终于把220KV黄雨乙线线路开关合上了。
3、事故处理要点
1)a.在这种极端恶劣天气,220KV出线在只有三条输出的情况下,此时若两台机组同时带200MW运行,系统负荷大幅波动导致周波大幅度震荡,机组在超负荷运行时,只有手动将发电机的动力减下来。这时则必须快速将两台机组的多余的燃料减掉,最直接的就是将磨煤机打掉,打掉磨的时候一定要把握控好锅炉的负荷,把控不及时会导致余下的磨煤机煤量过高或过低,燃料量过高会导致蒸汽压力持续升高,燃料量过低则可能导致锅炉灭火,所以一定要拿捏准确、到位。不过,在这么低负荷下同时要在两台机组上进行同样的事故处理,做到快、准、稳,确实很难控制,这就要求操作员实操能力非常的熟练、到位才能做到。b.若两台机组按照上述操作很难一下降低到电网实际对应的负荷,就要果断打掉一台机组,降低一半负荷达到系统的要求,否则要同时保住两台机组,难度可想而知。
2)这次台风刚好把1号机组甩掉了,直接甩掉了200MW的负荷,为赢得2号机处理创造了很好的条件。在处理2号机组时,汽机主控手动不能操作时,果断手动控制锅炉负荷,机组在全手动的情况下,在微调煤量和油量上必须要有精准的把控,才能保住2号机组安全。
3)220KV黄雨乙线的同期合环也是重要环节,如果按照中调要求解列#2发变组,而#2机组FCB不成功,机组将很快失去辅汽而不能再次启动,相邻的金湾电厂两台600MW机组(都已经跳闸,其启动蒸汽需要由本厂辅汽供给)也将不能启动,更大的扩大了故障范围。
4、结束语
发生孤网运行时,电厂机组是孤网运行时的唯一动力源。本文结合珠海电厂孤网运行的事故处理,对如何保证发电机机组安全、稳定运行和孤网后重新与主网并列时遇到的问题作出了探讨、分析,希望能为以后类似的事故处理提供一条操作思路。
论文作者: 余海洋1,林少锋2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第9期
论文发表时间:2018/7/3
标签:机组论文; 珠海论文; 负荷论文; 电厂论文; 两台论文; 调门论文; 同期论文; 《电力设备》2018年第9期论文;