南寧市揚天電氣有限公司

1OPC對電網安全運行的影響
昆明發(fā)電廠兩臺機OPC動作后所引發(fā)的機組不穩(wěn)定，反映出火電機組DEH中的超速限制OPC的整定，在一定條件下與電網穩(wěn)定運行存在矛盾。云南電網現有19臺火電機組，共3735MW，機組均配置OPC。作為能源基地，云南電網在“西電東送”戰(zhàn)略中發(fā)揮著重要作用，在豐水期通過500kV羅馬線外送1700MW，由于外送電力占省內負荷比例較大，一旦外送聯(lián)絡線跳閘，將造成云南電網頻率升高，盡管電網已采取了高周切機措施，但是電網頻率仍不可避免地出現短時間超過51.6Hz，發(fā)電機組的轉速將隨電網頻率上升超過3090r/min。此時，如所有火電機組OPC動作，調速汽門同時關閉，整個電網同時失去幾百萬的電源，其后果是不堪設想的。電網有可能因此而瓦解，也有可能出現類似昆明發(fā)電廠“2.24”事故的振蕩現象，最終導致電網崩潰。
2OPC與機組的安全運行
按照OPC的控制邏輯，發(fā)電機轉速決定機組調速汽門的開閉，當機組帶有部分地區(qū)負荷時，由于調速氣門開啟滯后，轉速超調將不可避免，造成機組大幅度的功率波動，長時間的功率波動將影響機組的安全性。
OPC動作所引起的“功率振蕩”與一般的振蕩不同：(1)汽輪發(fā)電機組是在全部切斷汽源后又突然大量進汽，這樣將造成汽輪機各級動、靜葉級間前后壓差增大，各級葉片受到的沖擊應力較大，有可能造成葉片損壞；(2)OPC動作，汽輪機進汽全部切斷后，會造成承壓部件超壓，安全閥動作，鍋爐燃燒不穩(wěn)定，鍋爐過熱器會出現蒸汽瞬間滯流，過熱器會發(fā)生超溫的危險工況。另外，由于OPC動作引起的轉速大幅度變化，有可能引起葉片的自激振動增大，汽輪機組支持軸承的油膜不穩(wěn)定。
4解決措施及建議
昆明發(fā)電廠“2.24”事故的發(fā)生，應引起各方專家對火電機組超速限制OPC動作與電網穩(wěn)定問題的高度重視。筆者認為，火電機組的OPC保護功能不能只考慮保機組設備安全，同時還要考慮電網安全，應將兩者結合統(tǒng)一考慮。
(1)電網應考慮有效抑制電網頻率升高的技術措施，避免電力系統(tǒng)頻率升高影響火電機組的安全。
(2)火電機組DEH中OPC的超速保護整定，應與電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定裝置合理配合，由調度部門統(tǒng)一管理，統(tǒng)一整定。
(3)準確掌握各火電機組汽輪機轉子在額定負荷下允許轉速分布情況，調整OPC的動作定值。超速對OPC動作值全部限制為3090r/min,是否合理，值得探討。
(4)根據各臺機組調速系統(tǒng)的速度變動率、遲緩率確定OPC動作時限。
(5)為防止汽輪機調節(jié)汽門的調節(jié)出現超調或滯調，對DEH中的自動調頻需作進一步研究。
(6)對OPC控制邏輯進一步研究，避免機組功率的反復擺動，影響機組安全。