談1000MW發電機組甩負荷試驗中存在的問題及相關建議

【摘要】本文以上海汽輪機廠的1000MW發電機組甩負荷試驗為例，對比常規機組分析其特有的設計特點，介紹了該試驗的準備工作、試驗流程及試驗結論，分析了實驗過程中出現的問題，并針對這類問題提出了相應的解決建議。

【關鍵詞】1000MW發電機組;甩負荷試驗;問題;建議

目前，我國的主要動力制造廠在引進國外1000MW發電機組，有些工廠已經完成了成功的試運行，由于引進國家各不相同，機組設備型號也有一定區別，所以具備不同特點，但是普遍有著很好的運行效果，將來勢必會成為我國火電廠的主要生產設備。想要深入了解1000MW機組的特點，就要對其進行檢驗性試驗，最直接的試驗就是考核機組調節系統和配套設備特性的甩負荷試驗，下面我們就廣東某電廠從西門子引進技術聯合制造的1000MW機組進行了甩負荷試驗，并對其過程進行分析。

一、1000MW發電機組概述

上海汽輪機廠和西門子聯合設計制造了1000MW發電機組，采用高壓抗燃油型數字電液型調節系統，簡稱為DEH，液壓系統采用本地汽輪機廠的高壓抗燃油裝置。系統油壓設有四個MSV，四個GV，兩個CRV，都通過伺服閥控制，可以快關。保護裝置包括機械超速保護，在轉速超過額定轉速的10%-12%時啟動;跳閘保護，可以是機械跳閘或手動跳閘。

二、1000MW機組的甩負荷試驗

（一）1000MW機組的甩負荷試驗相關功能

超速保護可以通過控制電磁閥快速關閉GV和ICV，并控制轉速為3000r/min，當轉速超過保護轉速3%或是甩負荷預感器時，機組會發生超速解列，這個時候，OPC必須保證在25s內將轉速降到3060r/min以下，才能進行復位操作。超速保護裝置啟動時，一方面OPC會卸掉母管油壓，另一方面會快關電磁閥，卸掉油動機中的油壓，兩路信號都會令GV和ICV關閉，同時，還會給出10秒的快卸負荷指令，將閥位歸零。

（二）甩負荷機組控制回路切換和轉速控制

該機組的盤車轉速開始進行沖車，DEH一直處于PI函數的轉速控制，達到2995r/min會切換到GOVERN NG MODE轉速控制回路中，若是打開閘門或關閉閥門，可以恢復到原來的控制回路中。常規的機組甩負荷之后會直接從DEH回路轉換到轉速控制回路中，并進行定速。該機組系統甩負荷之后由于存在超速保護裝置，DEH并沒有切換到轉速控制回路中，而是在GOVERN NG MODE的控制下，進行比例轉速調節。與常規的轉速調節方式相比，該機組的參數會更加合理，并使回路中具備更高的精度。

（三）甩負荷試驗過程

1.試驗前的準備工作

進行甩負荷試驗之前除了需要做出傳統的調節系統性試驗的準備工作17條以外，還要注意其他幾點內容。機組發生解列后，觸發OPC的延遲時間是否合理、高排逆止門有沒有聯關、高排通風閥有沒有聯開;解列或是轉速低聯起潤滑油泵是否出現，軸封汽源是否出現倒換現象。進行甩負荷試驗前，調試機組需要運行至少24小時，且各項參數值都在正常值內，才能進行試驗，分兩級進行，分別為甩50%和100%額定負荷。

試驗用的機組錄入信號包括：發電機并網、汽輪機轉速、高壓調節氣門開度、中壓調節氣門開度、主汽壓力、調節級壓力、OPC電磁閥帶電信號。試驗前的運行狀態要求有：機組高低壓旁路自動運作，CCS控制良好，除氧器加熱由輔汽提供，電泵高速旋轉備用。在50%甩負荷試驗前需要投八支點火油槍和三臺磨煤機，在100%甩負荷試驗前則要投八支點火油槍和五臺磨煤機，解除MFT聯動信號。

2.甩50%負荷試驗

該機組在進行第一次試驗時并不能定速，所以進行兩次試驗。第一次需要在試驗前進行10秒和5秒的手動停磨，旁路稍微預暖，機組發生解列時，OPC隨之動作，轉速迅速上漲，達到3082r/min時開始回落，直到2581r/min，機組始終沒有打開調門，工作人員進行手動強制復位，并切換回轉速控制回路，隨后轉速再次升高，但是并沒有在3000r/min時停下，直到3090r/min后OPC才再次發生動作，轉速再次下降，這次降到2504r/min后開始回升，升高到3090r/min后OPC動作，重復五次后，手動掛閘沖車，機組強制控制到轉速控制回路中，隨后就一直擺動不能定速。經過檢查后，發現出現這種狀況是因為轉速偏差在調頻試驗時曾經強制歸零，在甩負荷試驗中放開后，定速成功，確定在3000r/min。

對第一次50%甩負荷試驗的經驗進行總結后，開始第二次50%甩負荷試驗。從發電機定子電流消失開始，25ms后OPC發生動作，58ms后高壓調門關閉開始動作，70ms中亞調門開始關閉動作，113ms高調門關閉，164ms中調門關閉，隨后轉速快速升高，直到3084r/min，下降至3060r/min，OPC發生復位動作，轉速下降到2990r/min，高壓汽門打開，轉速降到了2966r/min最低處，72s后，定位在3000r/min。

主汽壓力從12.2MPa升到15.6MPa，汽輪機本體的參數都保持正常狀態，動態超調都在允許范圍之內，可以進行100%甩負荷試驗。

3.甩100%負荷試驗

在進行試驗前，鍋爐中會投入八支油槍和兩臺汽泵，汽封要加入輔助起源和主汽汽源，高壓加熱器和低壓加熱器投入使用，高低壓旁路要做好暖管準備，將電跳機和爐跳機保護去掉，有功負荷固定在1000MW。

試驗前，分別在40秒、30秒、20秒、10秒的時候定下一臺磨煤機，甩負荷操作之后手動MFT，并停止給水，這時OPC發生動作，所有的調門統一關閉，高排逆止門關閉，高排通風閥打開，交流潤滑油泵聯合啟動，低旁開大，高旁控制再熱壓力后鍋爐再次點火。這期間轉速最低降到2976r/min，最高升到3060r/min，最后定位在3000r/min。汽輪機的主機和輔機運行都正常。

（四）甩負荷試驗結果分析

汽輪機的動態超調量在不同甩負荷試驗中分別達到2.8%和5.8%，符合實際標準，試驗期間汽輪機的參數沒有異常，試驗后機組的調節系統很穩定。

三、1000MW機組甩負荷試驗中的問題及解決建議

該試驗中出現的問題就是50%甩負荷試驗的機組無法在第一次試驗中就達成比例回路調節的目標，這主要是因為該機組曾經在一次調頻試驗中將轉速偏差強制歸零，恢復以后就能正常試驗了。

所以，以后再進行類似的試驗操作前，應先對試驗機組進行各項參數檢查，確定所有的參數都在標準規定范圍之內，然后在進行試驗操作。

四、結語

上汽1000MW機組的甩負荷試驗為其他同型機組的試驗提供了經驗，為將來的進一步推廣做出了貢獻。

參考文獻

[1]邱曉東.從電氣角度淺談1000MW發電機組甩負荷試驗[J].價值工程，2013，35：79-80.

[2]王清，崔彥亭，王晶晶.1000MW典型機組甩負荷試驗初探[J].華北電力技術，2011，01：16-19.

作者簡介：張松（1988—），男，河南夏邑人，大學本科，廣東國華粵電臺山發電有限公司助理工程師，研究方向：發電運行。