發(fā)電機(jī)低周低壓解列裝置的應(yīng)用

摘要:對(duì)煉油廠動(dòng)力站發(fā)電機(jī)不及時(shí)解列造成電廠備用電源不能快速投入導(dǎo)致煉油廠停電事故的過(guò)程、原因進(jìn)行了分析，并提出了整改措施和實(shí)施方案，以保證電網(wǎng)的安全、可靠運(yùn)行。

關(guān)鍵詞:低周低壓并網(wǎng)運(yùn)行電網(wǎng)解列

一、事件回放

作為電廠下級(jí)負(fù)荷的煉油廠F總變，是電壓等級(jí)為35kV/6kV的降壓變電所，擁有兩臺(tái)2×12MW的背壓發(fā)電機(jī)組，2009年6月30日，電廠側(cè)發(fā)生全所失壓事故， 110kV備用電源為手動(dòng)檢無(wú)壓備用方式，由于發(fā)電機(jī)解列不夠迅速，電廠側(cè)不具備送電條件，造成整個(gè)電力系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成整個(gè)煉油廠大面積停電，經(jīng)濟(jì)損失巨大。

二、事故情況分析

2.1 F總變概況

F總變是35kV/6 kV電壓等級(jí)的降壓變電站，所帶負(fù)荷為煉油廠大部分生產(chǎn)裝置、化工廠以及部分生活用電。35kV主接線為單母線分段接線，由電廠1#線、2#線供電， 2臺(tái)變壓器并列運(yùn)行。其中6 kV側(cè)并有2×12 MW發(fā)電機(jī)，額定電壓6300V，額定電流1375A)。2009年11月前，發(fā)電機(jī)無(wú)低周低壓解列裝置，全所失壓事故情況下通過(guò)人為手動(dòng)解列發(fā)電機(jī)。上級(jí)電源電廠裝有110 kV備用電源線，備用方式為手動(dòng)備用。

2.2故障經(jīng)過(guò)

2009年6月30日15時(shí)48分33秒74毫秒，F(xiàn)總變監(jiān)控后臺(tái)機(jī)打出35KVI段Uab越下限8.75;35KVⅡ段Uab越下限9.38 ;2009年6月30日15時(shí)48分34秒61毫秒;1#發(fā)電機(jī)強(qiáng)勵(lì)磁動(dòng)作。

三、確定整改方案

3.1《電力系統(tǒng)低點(diǎn)保護(hù)與安全自動(dòng)裝置》中指出: 在與大系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行的受電小系統(tǒng)側(cè)，由于小電源所在地區(qū)系統(tǒng)，正常多由大系統(tǒng)供給一部分負(fù)荷，以滿足地區(qū)功率的平衡。故在聯(lián)絡(luò)中斷后，將使地區(qū)系統(tǒng)出現(xiàn)功率缺額。在有功功率缺乏時(shí)，表現(xiàn)為頻率下降;當(dāng)無(wú)功功率缺乏時(shí)，將造成電壓下降。因此在小系統(tǒng)電源側(cè)(功率平衡點(diǎn))裝設(shè)低頻率、低電壓解列裝置，以保證大小系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

3.2最終落實(shí)改造方案如下:

3.2.1煉油廠F總降壓變電所的兩臺(tái)發(fā)電機(jī)

(型號(hào):QF2—12—2，功率12MW，額定電壓6.3kV，電流1375A，勵(lì)磁電壓186V，勵(lì)磁電流244A)，各加裝一臺(tái)低周低壓解列保護(hù)裝置。

3.2.2為電廠電源線加裝備自投裝置。

3.3 F總變側(cè)改造細(xì)節(jié)

3.3.1保護(hù)裝置的選定

鑒于F總變所使用的保護(hù)及后臺(tái)通訊均為南京力導(dǎo)DMP300系列，因此選用DMP367微機(jī)線路解列裝置

DMP367微機(jī)線路解列裝置主要適用于110KV及以下電壓等級(jí)的低頻、低壓。保護(hù)功能①低頻解列，②低壓解列

3.3.2保護(hù)實(shí)現(xiàn)原理

3.3.2.1低頻解列

裝置在頻率降低至整定頻率時(shí)，解列發(fā)電機(jī)。

低頻解列的起動(dòng)必須具備以下條件:

1頻率滑差(df/dt)不大于低頻解列滑差閉鎖定值，根據(jù)石化公司繼電保護(hù)整定方案，整定不能大于5Hz/s;

2運(yùn)行頻率低于低頻起動(dòng)值(49.5HZ)

3系統(tǒng)未失壓，U≥Uset(閉鎖電壓)。

滿足以下條件之一時(shí)，閉鎖低頻解列:

低電壓閉鎖:軟件低壓閉鎖值Uset由用戶通過(guò)定值設(shè)定認(rèn)為系統(tǒng)發(fā)生短路故障。

短路故障切除以后，系統(tǒng)恢復(fù)正常U>Uset， f>fset(動(dòng)作頻率)，且變化率0

3.3.2.2低壓解列

低壓解列的起動(dòng)必須具備以下條件:

①低壓解列投入;

②兩段6KV母線電壓UIab、UIbc、UIca、UIIab、UIIbc、UIIca同時(shí)低于低壓起動(dòng)值;

③35kV進(jìn)線龍化甲線(9436)、龍化乙線(9437)電流同時(shí)小于無(wú)流定值。

在輸入電壓滿足以下條件之一時(shí)，低壓解列被閉鎖。

①PT斷線告警;

②當(dāng)母線PT一相斷線時(shí)，負(fù)序電壓U2大于10V

③當(dāng)I段母線PT兩相、三相斷線，UIab、UIbc、UIca同時(shí)低于低壓起動(dòng)值時(shí)，但35kV1#線大于無(wú)流定值時(shí)閉鎖低壓解列，同時(shí)PT斷線告警。

④當(dāng)II段母線PT兩相、三相斷線，UIIab、UIIbc、UIIca同時(shí)低于低壓起動(dòng)值時(shí)，但35kV2#線大于無(wú)流定值時(shí)閉鎖低壓解列，同時(shí)PT斷線告警。

四、發(fā)電機(jī)低周低壓解列裝置動(dòng)作方式

4.1低壓保護(hù):當(dāng)頻率在49.5-50.5Hz范圍，發(fā)電機(jī)二次電壓低于75V時(shí)，頻率閉鎖、保護(hù)裝置不解列發(fā)電機(jī)，當(dāng)頻率低于49.5HZ， 電壓低于75V時(shí)，延時(shí)0.7S，保護(hù)動(dòng)作解列發(fā)電機(jī)。

PT斷線閉鎖定值10V，檢無(wú)流定值:0.1A。

4.2低頻保護(hù):當(dāng)系統(tǒng)頻率變化率小于5Hz/s，46Hz

五、綜述

在大型石化企業(yè)，應(yīng)重視電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全與穩(wěn)定，在事故情況下，正確快速的處理與恢復(fù)電網(wǎng)的供電，是減小經(jīng)濟(jì)損失的最直接手段，在負(fù)荷側(cè)有小電源的供電系統(tǒng)(例如動(dòng)力站發(fā)電機(jī))中，對(duì)小型發(fā)電機(jī)組進(jìn)行改造，使其能夠在事故情況中迅速解列，不影響上級(jí)電網(wǎng)的恢復(fù)供電，就成為了此次改造的最根本的目的。

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