發(fā)電機低周低壓解列裝置的應(yīng)用

摘要:對煉油廠動力站發(fā)電機不及時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程、原因進行了分析，并提出了整改措施和實施方案，以保證電網(wǎng)的安全、可靠運行。

關(guān)鍵詞:低周低壓并網(wǎng)運行電網(wǎng)解列

一、事件回放

作為電廠下級負荷的煉油廠F總變，是電壓等級為35kV/6kV的降壓變電所，擁有兩臺2×12MW的背壓發(fā)電機組，2009年6月30日，電廠側(cè)發(fā)生全所失壓事故， 110kV備用電源為手動檢無壓備用方式，由于發(fā)電機解列不夠迅速，電廠側(cè)不具備送電條件，造成整個電力系統(tǒng)恢復(fù)時間過長，造成整個煉油廠大面積停電，經(jīng)濟損失巨大。

二、事故情況分析

2.1 F總變概況

F總變是35kV/6 kV電壓等級的降壓變電站，所帶負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臺變壓器并列運行。其中6 kV側(cè)并有2×12 MW發(fā)電機，額定電壓6300V，額定電流1375A)。2009年11月前，發(fā)電機無低周低壓解列裝置，全所失壓事故情況下通過人為手動解列發(fā)電機。上級電源電廠裝有110 kV備用電源線，備用方式為手動備用。

2.2故障經(jīng)過

2009年6月30日15時48分33秒74毫秒，F(xiàn)總變監(jiān)控后臺機打出35KVI段Uab越下限8.75;35KVⅡ段Uab越下限9.38 ;2009年6月30日15時48分34秒61毫秒;1#發(fā)電機強勵磁動作。

三、確定整改方案

3.1《電力系統(tǒng)低點保護與安全自動裝置》中指出: 在與大系統(tǒng)并網(wǎng)運行的受電小系統(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，表現(xiàn)為頻率下降;當(dāng)無功功率缺乏時，將造成電壓下降。因此在小系統(tǒng)電源側(cè)(功率平衡點)裝設(shè)低頻率、低電壓解列裝置，以保證大小系統(tǒng)的安全運行。

3.2最終落實改造方案如下:

3.2.1煉油廠F總降壓變電所的兩臺發(fā)電機

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

3.2.2為電廠電源線加裝備自投裝置。

3.3 F總變側(cè)改造細節(jié)

3.3.1保護裝置的選定

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

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

3.3.2保護實現(xiàn)原理

3.3.2.1低頻解列

裝置在頻率降低至整定頻率時，解列發(fā)電機。

低頻解列的起動必須具備以下條件:

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

2運行頻率低于低頻起動值(49.5HZ)

3系統(tǒng)未失壓，U≥Uset(閉鎖電壓)。

滿足以下條件之一時，閉鎖低頻解列:

低電壓閉鎖:軟件低壓閉鎖值Uset由用戶通過定值設(shè)定認為系統(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(動作頻率)，且變化率0

3.3.2.2低壓解列

低壓解列的起動必須具備以下條件:

①低壓解列投入;

②兩段6KV母線電壓UIab、UIbc、UIca、UIIab、UIIbc、UIIca同時低于低壓起動值;

③35kV進線龍化甲線(9436)、龍化乙線(9437)電流同時小于無流定值。

在輸入電壓滿足以下條件之一時，低壓解列被閉鎖。

①PT斷線告警;

②當(dāng)母線PT一相斷線時，負序電壓U2大于10V

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

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

四、發(fā)電機低周低壓解列裝置動作方式

4.1低壓保護:當(dāng)頻率在49.5-50.5Hz范圍，發(fā)電機二次電壓低于75V時，頻率閉鎖、保護裝置不解列發(fā)電機，當(dāng)頻率低于49.5HZ， 電壓低于75V時，延時0.7S，保護動作解列發(fā)電機。

PT斷線閉鎖定值10V，檢無流定值:0.1A。

4.2低頻保護: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)濟損失的最直接手段，在負荷側(cè)有小電源的供電系統(tǒng)(例如動力站發(fā)電機)中，對小型發(fā)電機組進行改造，使其能夠在事故情況中迅速解列，不影響上級電網(wǎng)的恢復(fù)供電，就成為了此次改造的最根本的目的。

參考文獻

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