（云峰发电厂 吉林集安 134200）
摘要：云峰厂自云水线解环后，频繁发生线路事故造成机组甩负荷而过速关主阀厂用电失去事故。由此暴露出了该厂“双机单线”运行方式的不稳定性。本文通过对事故现象的分析提出了解决的方法，解决发电机过速的问题，保证了机组的安全稳定运行。
关键词：发电机过速；调速器；断路器
1引言
云峰发电厂位于吉林省境内，是220kV吉林电网与辽宁电网连接的一个节点，2009年东北电网进行网络结构调整，省间220kV联络线停止运行，云峰厂在云水线处断开，脱离吉林电网。云峰厂两台100MW的水轮发电机组经一条220.5km的云小线与辽宁电网并列运行。当云小线事故时，造成云峰电厂的水轮发电机过速（140%）以上，对全厂机电设备的安全运行造成很大威胁。仅在2010年先后发生云小线事故跳闸、机组过速至140%最终关主阀4次。本文通过对这4次事故现象进行分析，提出的相应解决方法。
2事故现象
2.1事故现象一
时间：2010年6月3日15时58分
故障类型：云小线A相接地
故障点距离：距云峰47.72km处
保护动作情况：
P36屏：接地距离I段，时间：17ms
P37屏：工频变化量， 时间：5ms
1号机：过速115%，过速140%，事故配压阀动作，跳灭磁开关MK，机械保护联跳531断路器。
3号机：过速115%，过速140%，事故配压阀动作，跳灭磁开关MK，机械保护联跳533断路器。
1、3号主阀关闭,厂用电失去。
2.2事故现象二
时间：2010年6月3日17时50分
故障类型：云小线C相接地
故障距离：距云峰149.68km处
保护动作情况：
P36屏：纵联保护，时间：23ms
P37屏：纵联保护，时间：36ms
1号机：过速115%，过速140%，事故配压阀动作，跳灭磁开关MK，机械保护联跳531断路器。
3号机：过速115%，过速140%，事故配压阀动作，跳灭磁开关MK，机械保护联跳533断路器。
1、3号主阀关闭,厂用电失去。
2.3事故现象三
时间：2010年7月31日10时29分
事故类型：云小线区外故障
保护动作情况：云小线高频保护启动、50赫兹故障录波器启动。
中控室事故报警信息：
1号机：过速115%，过速140%，事故配压阀动作，跳灭磁开关MK，机械保护联跳531断路器。
3号机：过速115%，过速140%，事故配压阀动作，跳灭磁开关MK，机械保护联跳533断路器。
1、3号主阀在关闭过程中厂用电失去。
2.4事故现象四
时间：2010年9月27日14时12分
故障类型：云小线C相接地
故障距离：距云峰24.5km处。
保护动作情况：
P36屏：快速接地距离I段，时间：17ms
P37屏：工频变化量， 时间：8ms
1号机：过速115%，过速140%，事故配压阀动作，跳灭磁开关MK，机械保护联跳531断路器，跳5021断路器
3号机：过速115%，跳5023断路器
1号机关主阀，3号机空载运行。
3原因分析
从以上4次事故现象可以看出，只要线路事故跳闸，机组在满负荷运行下，就会发生甩负荷过速、关主阀。而原来两台发电机送两条输电线路，发电机的静态稳定性好，切除一条输电线路，发电机还与电网连接，不会发生甩负荷即发电机过速的问题。现在由于发电机送单条线路运行，发生短路故障时，电磁阻力矩减小，发电机就开始加速，进而发生过速。云小线线路事故线路两侧断路器跳闸，1、3号机调速器的断路器判断条件为机组出口的断路器，所以调速器判断发电机在电网运行，而发电机所送的有功功率突然消失，转子的阻力矩消失机组将继续加速，而调速器判断发电机在电网运行，故调节水轮机导叶回关的速度慢，最终导致发电机转速过速140%，关闭主阀，厂用电失去。
4解决方法
4.1采取了对线路保护保护引出连跳发电机出口断路器
既然云小线线路事故断路器跳闸后，发电机调速器的断路器判断条件是机组出口的断路器，影响了发电机调速器的调节规律，不能满足发电机在线路跳闸时控制转速的要求，我们提出了增加云小线保护连跳1、3号机的连跳回路。具体实施是在云小线的保护引出回路接至1、3号机的出口断路器的跳闸回路，由相应的引出连片控制，不需要时切除即可。这样云小线保护启动引出时第一时间联动跳开1、3号机的断路器解列，此时发电机调速器判断机组已经脱离电网，立即关闭水轮机导叶，关闭导叶的速度比较快，一般小于12S，聘请电科院水机所的专家对我厂调速器进行试验，验证了调速器在接到断路器跳闸指令后的动作响应时间，能够有效抑制机组过速的问题，可以控制机组转速不超过140%保护动作值。
4.2调速器控制回路断路器状态进行修改
为保证线路断路器不是保护动作跳闸，造成的发电机过速，又联系调速器厂家通过对调速器断路器回路改造加以解决。具体的措施是对调速器控制回路断路器状态进行修改，将线路断路器的二次接点引入调速器的断路器判断条件回路，当线路断路器跳闸时，判断机组已经与电网脱离，进入调速器甩负荷流程，调速器关闭导叶的规律及时的控制机组转速不发生超调，满足调节保证计算的要求。
原发电机调速器控制回路断路器状态图，见图4-1。
4.3修改调速器程序
通过采取以上两项措施后，220kV线路跳闸导致发电机过速问题得到一定改善。但之后偶尔又出现了发电机过速的现象，联系调速器厂家，对调速器内部发电机运行工况判定程序进行检查，没有发现问题，后发电机调速器的内部程序全面检查核对后判定甩负荷程序中导
叶关闭的规律有问题，原程序机组甩负荷后导叶开度关至空载开度，因线路短路事故时，发电机此时导叶不动，动力矩大于电磁功率的阻力矩，发电机就已经开始加速，与正常发电机甩负荷试验时的系统条件不同，转速升高的快容易发生过速。现改为发电机机甩负荷后导叶开度关至零位，转速降低至额定转速后导叶开度再开至空载开度，经试验后调速器动作正常，发电机转速上升值降低了30%，满足线路事故跳闸时的转速控制的要求。
5结论
通过采取线路保护保护引出连跳发电机出口断路器以及改变发电机调速器断路器状态判断条件、修改调速器程序的方法，有效解决了发电机过速的问题，发电机的安全稳定运行得到了保障。但笔者认为恢复到原来的“双机双线”运行方式更能从根本上解决问题。
参考文献
[1]回士光.调速器作用、类型及动态品质指标[J].中国水能及电气化，2009，[Z1]：91-92.
[2]贺家李，宋从矩 电力系统继电保护原理[M].北京：中国电力出版社，2010.
论文作者:姜春涛
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/20
标签：调速器论文; 断路器论文; 发电机论文; 过速论文; 事故论文; 线路论文; 机组论文; 《电力设备》2017年第25期论文;