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容易混淆的概念“电超速的动作转速一般是多少?”

本主题由 电力游侠 于 2008-7-20 23:02 解除置顶

 

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。OPC主要功能是:当汽轮机转速达到3090 r/min(额定转速的103%)时关闭所有调节汽门,汽轮机转速恢复至3000 r/min后,重新开启调节汽门维持汽轮机转速在3000 r/min;发电机跳闸后快速关闭所有调节汽门,汽轮机转速恢复至3000 r/min后,重新开启调节汽门维持汽轮机转速在3000r/min。尽管OPC对抑制汽轮机超速起到了预防作用,但是其控制特性,不能适应电网不同形态故障对机组的影响。

 

电超速的动作条件:

    是汽轮发电机组出口真空开关跳闸,真空开关跳闸可能因发电机主保护动作或人为拉开而引起,真空开关跳闸后引起汽轮发电机脱网甩全负荷。

 

 

下面是一起关于OPC保护的事例:

 

    发电厂2004-02-24发生的1,2号机OPC动作,暴露出机组OPC控制的动作特性与电网故障配合还存在一定问题,这些问题不利于电网和机组的安全。 
    1、 概 况 
    昆明发电厂现装有2×100 MW燃煤机组,无中间再热,两台机汽轮机调节系统现已改造为电液数字调节系统(DEH)。该电厂位于云南省电网负荷中心,升压站为110 kV双母线带旁路母线。2004-02-24,由于昆明发电厂并网点(变电站)发生故障与系统断开,造成昆明发电厂两台机OPC动作。当日双母线并列运行,通过联络线普普I、II回(昆明发电厂-普吉变)与系统连接。两机共带有功负荷190 MW,联络线输送功率为 140 MW,供近区负荷为40 MW,厂用负荷10 MW。 
    2、 故障现象 
    13:30,由于昆明发电厂并网对侧的220 kV普吉变电站变压器故障,造成昆明发电厂2台机组、普吉变110 kV系统及所供近郊负荷与系统解列成一孤立系统,发电机组频率迅速上升至52.7 Hz,汽轮机转速最高升至3 160 r/min,昆明发电厂两台机OPC同时动作,调速汽门关闭,当两机转速降至3 000 r/min以下时,调速汽门又同时开启,反复数次,两台机进入不稳定反复“功率振荡”状态。持续15 min,振荡难以平息,直到将该片区所供电负荷全部切除,机组才恢复稳定正常状态。 
    3、 OPC动作行为分析  
    在转速未出现故障、未进行机械、电气超速试验时,只要转速大于3 090 r/min,OPC出口动作,关闭所有调节汽门,当转速降至3 000 r/min以下时,调节汽门重新开启,进入转速自动调节控制。 
    在系统出现故障的瞬间,发电机功率突升。由于故障点切除时间长,造成电网频率下降,保护越级跳闸,使电厂对侧变电站110 kV与220 kV联络变跳闸,故障点切除后,部分负荷甩开,由于汽轮机惯性,造成转速上升,上升至3 160 r/min,OPC启动快速关闭调速汽门。调速汽门关闭后,转速开始下降,当转速降到2 950 r/min时,调速汽门开始开启,转速上升。由于调速系统的迟缓率及汽轮机组汽缸热容的存在,调速汽门开至预定阀位时, 转速滞后,转速自动调节出现超调,上升至3 160 r/min,转速超过3 090 r/min时OPC又动作。由于发电机所拖动的有功功率大,造成在OPC动作调节汽门关闭后,转速出现加速下降,所以在调速汽门重新开启后又造成调速汽门开启速率增大出现超调。在此过程中,DEH处于自动状态,人员手动无法干预,出现反复“振荡”过程,无法稳定转速。断开联络线甩开部分拖动负荷后,转速、功率来回振幅减小,再切除部分拖动负荷后,转速、频率趋于稳定。 
    3.1 OPC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3 735 MW,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500 kV罗马线外送1 700 MW,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51.6 Hz,发电机组的转速将随电网频率上升超过3 090 r/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。 
    3.2 OPC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3 090 r/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。

[ 本帖最后由 xuwei 于 2007-3-14 17:21 编辑 ]
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1是你讲的那样,2动作条件很多,开关跳闸,主汽门关闭,发电机并网状态机组转速达到保护的定值,都会动作.

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3300

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下面是各种超速保护实验的方法请各位老师指正 :

 

一、OPC保护试验:103%”超速保护试验(并网前做)

 1.检查机组已定速3000rpm.

 2.设定目标转速3100rpm,升速率50rpm/min,按"进行"键.

 3.当机组转速升到3090rpm时,OPC保护应动作.查GV、IV、高排逆止门、抽汽逆止门应迅速关闭.当机组转速降到3000rpm时,GV、IV、高排逆止门、抽汽逆止门应自动开启.

 

 二、汽机转速表超速保护:DEH"110%"超速保护试验

 1.检查机组已定速3000rpm.

 2.联系热工解除ETS的转速表超速保护.(解除应为投入

 3.将DEH置超速试验状态.

 4.选择"110%"超速.

 5.设定目标转速3330rpm,升速率50rpm/min,按“进行”键.

 6.转速达3300rpm时,电超速保护应动作跳闸.(应为ETS中的转速表超速保护

 7.当转速升至3300rpm而电超速保护仍不动作,应立即手动打闸停机,在原因未查明前,机组严禁启动.(可为3360转,也可检查机械超速保护是否灵验

 8.当机组转速降到3000rpm以下时,就地或远方挂闸.检查各系统正常.

 9.维持汽轮机3000rpm转速.

 

 三、机械超速保护试验

 1.检查机组已定速3000rpm.

 2.联系热工解除ETS的转速表超速保护

 3.将DEH置超速试验状态.

 4.选择"危急遮断"超速.

 5.设定目标转速3360rpm,升速率50rpm/min进行.

 6.记录危急保安器动作时的转速.确认高、中压主汽门;高、中压调门;抽汽逆止门关闭,机组实际转速下降.

 7.若机组转速上升至3330转/分(应为3360转/分)以上时,危急保安器仍未动作,应立即手动脱扣汽机.(3330转/分以上应改转速达到3360转/分时

 8.当机组转速降到3000rpm以下时,机组重新挂闸,恢复3000rpm转速.(可以为3055±15 转/分)。此保护应每个飞环试验两次,两次动作转速之差要小于千分之六即18转为合格。

 9.试验结束后,“转速表超速保护”置于“投入”位置.联系热工投入ETS的汽机转速表超速保护。

 

以上红色之处是我修改的内容,不妥之处请大家指正。

 

 

[ 本帖最后由 xuwei 于 2007-3-15 10:09 编辑 ]

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唉 电超速是deh实现的,检测到3000rpm动作关主汽门,机械超速由撞击子飞出泄掉保安油压薄膜阀泄掉eh油压关主汽门,opc到3090关调门不关主汽门,若转速降下来仍可以继续运行

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多谢斑竹,又长了见识

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很多资料都不一致,有时不同的厂家提供的转速也不一样,一般来收点超速的转速比机械超速的转速稍低点。如机械超速的转速为3360r/min的话,电超速的转速为3270r/min或3300r/min。至于上面有些同志说的3090r/min与3030r/min我不同意。

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不要把转速表超速3270或3330转/分这个保护认为是电超速保护,这两个是不同的概念,而3270至3360间的飞环或飞锤动作保护是机械超速保护。
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楼上的知识,我是很佩服的,记得扎实呀
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