李广志;马小娜(大庆石化公司炼油厂,大庆163000)
摘要:对发电机不及时解列,造成电厂备用电源不能快速投运导致炼油厂停电事故的过程、原因进行了分析,并提出了整改措施和实施方案,以保证电网的安全、可靠运行。
关键词:低周低压;并网运行;电网;解列
中图分类号:TM31文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)09-0234-01
1事件回放
作为电厂下级负荷的炼油厂F总变,是电压等级为35kV/6kV的降压变电所,拥有两台2×12MW的背压发电机组,2009年6月30日,电厂侧发生全所失压事故,110kV备用电源为手动检无压备用方式,由于发电机解列不够迅速,电厂侧不具备送电条件,造成整个电力系统恢复时间过长,造成整个炼油厂大面积停电,经济损失巨大。
2事故情况分析
2.1F总变概况。F总变是35kV/6kV电压等级的降压变电站,所带负荷为炼油厂大部分生产装置、化工厂以及部分生活用电。35kV主接线为单母线分段接线,由电厂1#线、2#线供电,2台变压器并列运行。其中6kV侧并有2×12MW发电机,额定电压6300V,额定电流1375A。2009年11月前,发电机无低周低压解列装置,全所失压事故情况下通过人为手动解列发电机。上级电源装有110kV电厂来的备用电源线,备用方式为手动备用。
电厂及炼油厂F总变简图如下:
2.2故障经过。2009年6月30日15时48分33秒74毫秒,F总变监控后台机打出;35KVI段Uab越下限8.75;35KVⅡ段Uab越下限9.38;2009年6月30日15时48分34秒61毫秒;1#发电机强励磁动作;此时从故障现象来看,35kV变电所已经全所失压。
值班人员迅速对全站设备进行检查,查后确定,户外开关厂、变压器等设备无明显故障点,这时运行人员解列发电机,发电机解列时间为15时50分。充分反映了人为干预解列发电机所造成的事故处理时间过长。15时52分12秒,后台机打出;35kVI段Uab下回归34.37;35kVⅡ段Uab下回归34.51。
电厂侧备用电源合闸成功,系统恢复供电。
3确定整改方案
3.1《电力系统低点保护与安全自动装置》中指出:在与大系统并网运行的受电小系统侧,由于小电源所在地区系统,正常多由大系统供给一部分负荷,以满足地区功率的平衡。故在联络中断后,将使地区系统出现功率缺额。在有功功率缺乏时,表现为频率下降;当无功功率缺乏时,将造成电压下降。因此在小系统电源侧(功率平衡点)装设低频率、低电压解列装置,以保证大小系统的安全运行。
3.2最终落实改造方案如下:①炼油厂F总降压变电所的两台发电机,各加装一台低周低压解列保护装置。②为电厂电源线加装备自投装置。
3.3F总变侧改造细节:①保护装置的选定。选用DMP367微机线路解列装置,DMP367微机线路解列装置主要适用于110kV及以下电压等级的低频、低压。保护功能:a.低频解列;b.低压解列。②保护实现原理:a.低频解列;b.低压解列。
4发电机低周低压解列装置动作方式
4.1低压保护:当频率在49.5-50.5Hz范围,发电机二次电压低于75V时,频率闭锁、保护装置不解列发电机,当频率低于49.5HZ,电压低于75V时,延时0.7S,保护动作解列发电机。PT断线闭锁定值10V,检无流定值:0.1A。
4.2低频保护:当系统频率变化率小于5Hz/s,46Hz<f<48.5Hz时,延时0.7s保护动作解列发电机,当系统频率变化率大于5Hz/s,46Hz<f<48.5Hz时,装置闭锁,当系统频率变化率大于5Hz/s,f<46Hz时,保护加速动作解列发电机。
5电厂侧备自投装置动作过程
当两条进线同时失电的情况下,由备自投装置延时2S发跳闸信号,跳开两条进线,再经延时6.5S发合闸信号,将备用110kV电源线合闸送电。
6改造后的运行状态
经过两方面供电单位近半个月的改造,发电机低周低压解列装置以及电厂备自投装置改造已经基本完成,单方面保护试验也都已经试验成功,但没有经过真正事故情况下的合跳闸验证,目前要保证两方面装置完好,我们采取炼油厂定期到电厂巡检的方式,保证在事故情况下,发电机在0.7S快速解列,具体保护装置的动作情况,还需要时间去验证。
7综述
在大型石化企业,应重视电力系统运行的安全与稳定,在事故情况下,正确快速的处理与恢复电网的供电,是减小经济损失的最直接手段,在负荷侧有小电源的供电系统(例如动力站发电机)中,对小型发电机组进行改造,使其能够在事故情况中迅速解列,不影响上级电网的恢复供电,就成为了此次改造的最根本的目的。
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