350MW安全自動(dòng)裝置

350MW安全自動(dòng)裝置主講：鄧建華☆安全自動(dòng)裝置定義

電力系統(tǒng)的安全自動(dòng)裝置是指防止電力系統(tǒng)失去穩(wěn)定和避免電力系統(tǒng)發(fā)生大面積停電的自動(dòng)保護(hù)裝置。如自動(dòng)重合閘、備用電源和備自投、自動(dòng)聯(lián)切負(fù)荷、自動(dòng)低頻（低壓）減負(fù)荷、事故減功率、事故切機(jī)、電氣制動(dòng)、水輪發(fā)電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)和調(diào)相改發(fā)電、抽水蓄能機(jī)組由抽水改發(fā)電、自動(dòng)解列、振蕩解列及自動(dòng)快速調(diào)節(jié)勵(lì)磁等。☆電網(wǎng)中安全自動(dòng)裝置種類

自動(dòng)重合閘裝置

低頻低壓解列裝置 振蕩（失步）解列裝置

切負(fù)荷裝置 自動(dòng)低頻、低壓減負(fù)荷裝置 大小電流聯(lián)切裝置 切機(jī)裝置☆自動(dòng)重合閘裝置

自動(dòng)重合閘裝置是將因故障跳開(kāi)后的斷路器按需要自動(dòng)投入的一種自動(dòng)裝置。電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，架空線路絕大多數(shù)的故障都是“瞬時(shí)性”的，永久性的故障一般不到10%。因此，在由繼電保護(hù)動(dòng)作切除短路故障后，電弧將自動(dòng)熄滅，絕大多數(shù)情況下短路處的絕緣可以自動(dòng)恢復(fù)。因此，自動(dòng)將斷路器重合，不僅提高了供電的安全性和可靠性，減少了停電損失，而且還提高了電力系統(tǒng)的暫態(tài)水平，增大了高壓線路的送電容量，也可糾正由于斷路器或繼電保護(hù)裝置造成的誤跳閘。所以，架空線路要采用自動(dòng)重合閘。☆自動(dòng)重合閘裝置的基本要求（1）正常運(yùn)行時(shí)，當(dāng)斷路器由繼電保護(hù)動(dòng)作或其它原因而跳閘后，自動(dòng)重合閘裝置均應(yīng)動(dòng)作。（2）由運(yùn)行人員手動(dòng)操作或通過(guò)遙控裝置將斷路器斷開(kāi)時(shí)，自動(dòng)重合閘不應(yīng)起動(dòng)。（3）繼電保護(hù)動(dòng)作切除故障后，自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)盡快發(fā)出重合閘脈沖。（4）自動(dòng)重合閘裝置動(dòng)作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定。（5）自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)有可能在重合閘以前或重合閘以后加速繼電保護(hù)的動(dòng)作，以便加速故障的切除。（6）在雙側(cè)電源的線路上實(shí)現(xiàn)重合閘時(shí)，重合閘應(yīng)滿足同期合閘條件。（7）當(dāng)斷路器處于不正常狀態(tài)而不允許實(shí)現(xiàn)重合閘時(shí)，應(yīng)將自動(dòng)重合閘裝置閉鎖。

☆自動(dòng)重合閘裝置分類及運(yùn)用一般的來(lái)說(shuō)自動(dòng)重合閘裝置分為四種狀態(tài)：?jiǎn)蜗嘀睾祥l、綜合重合閘、三相重合閘、停用重合閘110kV及以上線路大多采用三相一次重合閘，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)110kV以上的大接地電流系統(tǒng)的高壓架空線路上，短路故障中70%以上是單相接地短路，特別是220kV以上的架空線路，由于線間距離大，單相接地故障甚至高達(dá)90%左右。在這種情況下，如果只把發(fā)生故障的一相斷開(kāi)，然后再進(jìn)行單相重合閘，而未發(fā)生故障的兩相在重合閘周期內(nèi)仍然繼續(xù)，就能大大提高供電的可靠性和系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。因此，在220kV以上的大接地電流系統(tǒng)中，廣泛采用了單相重合閘。我廠220KV兩條線路及500KV三條線路均采用單相重合閘方式。☆我廠配置的自動(dòng)重合閘裝置一期工程500kV配電裝置采用4/3接線方式，2臺(tái)發(fā)電機(jī)-變壓器組和1回500kV線路及電抗器組成1個(gè)完整串，一共3個(gè)完整串和母線設(shè)備。二期工程新建兩個(gè)不完整3/2串，新上四臺(tái)斷路器。2臺(tái)機(jī)組以發(fā)電機(jī)-變壓器組單元接線接入新上的不完整3/2串。

500KV自動(dòng)重合閘按開(kāi)關(guān)配置，三條線路對(duì)應(yīng)的6個(gè)開(kāi)關(guān)自動(dòng)重合閘設(shè)置為”單重”方式，其余開(kāi)關(guān)自動(dòng)重合閘設(shè)置為“停用”方式。一期工程220kV配電裝置采用雙母線接線方式，母線上接有2回220kV線路、母聯(lián)及母線電壓互感器和4臺(tái)啟動(dòng)/備用變壓器。本期工程2臺(tái)啟動(dòng)/備用變壓器從一期工程已建成的220kV配電裝置備用間隔引接。

2回220kV線路保護(hù)配置自動(dòng)重合閘設(shè)置為“單重”方式。☆我廠重合閘動(dòng)作原理如右圖所示：500KV陽(yáng)東I線正常運(yùn)行時(shí)，5012、5013開(kāi)關(guān)重合閘投運(yùn)，當(dāng)陽(yáng)東I線發(fā)生故障后，線路保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)5012、5013開(kāi)關(guān)，5012、5013開(kāi)關(guān)重合閘啟動(dòng)分別延時(shí)0.7S、1S后合上5012、5013開(kāi)關(guān)。重合閘啟動(dòng)條件：1）開(kāi)關(guān)位置不對(duì)應(yīng)， 防止開(kāi)關(guān)偷跳。 2）保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)，線路 發(fā)生單相故障時(shí)，進(jìn)行重合。☆我廠重合閘動(dòng)作錄波圖☆我廠重合閘裝置配置情況500KV線路中開(kāi)關(guān)重合閘，黃CD燈亮說(shuō)明重合閘投入運(yùn)行。500KV母線邊開(kāi)關(guān)重合閘，黃CD燈滅說(shuō)明重合閘停用。220KV線路重合閘，黃CD燈亮說(shuō)明重合閘投入運(yùn)行?！钗覐S安全穩(wěn)定控制裝置總體框架圖☆我廠安全穩(wěn)定控制裝置介紹FWK300分布式穩(wěn)定控制裝置UFV-200C電壓補(bǔ)償裝置UFV-200C振蕩解列裝置☆我廠安全穩(wěn)定控制裝置概述

500KV系統(tǒng)安全穩(wěn)定裝置由兩套獨(dú)立工作的自動(dòng)裝置組成，每套裝置配置：FWK-300型分步式穩(wěn)定控制裝置MTC-280型光纖通信裝置UFV-200F型振蕩解列裝置UFV-200C型電壓補(bǔ)償裝置UFV-200C型機(jī)組信息采集及切機(jī)執(zhí)行裝置（配置于各臺(tái)機(jī)的穩(wěn)定控制從柜內(nèi)）每套FWK-300分布式穩(wěn)定控制裝置通過(guò)相應(yīng)的MTC-280型光纖通信裝置與各臺(tái)機(jī)組相應(yīng)的的UFV-200C型機(jī)組采集及切機(jī)執(zhí)行裝置進(jìn)行通信，機(jī)組的UFV-200C型裝置將機(jī)組的功率及允切狀態(tài)通過(guò)光纖傳送至相應(yīng)的FWK-300裝置，F(xiàn)WK-300裝置的切機(jī)命令也通過(guò)光纖傳送至機(jī)組相應(yīng)的UFV-200C裝置。

一套獨(dú)立的邏輯決策系統(tǒng)包括一套FWK-300分布式穩(wěn)定控制裝置、8套UFV-200C機(jī)組信息采集及切機(jī)執(zhí)行裝置以及一套MTC-280光纖通信裝置，上述裝置可視為一套設(shè)備，同時(shí)進(jìn)行投退，當(dāng)主柜FWK-300裝置和任一從柜相應(yīng)的UFV-200C裝置異常，則該主柜的FWK-300裝置及8個(gè)從柜內(nèi)相應(yīng)的UFV-200C裝置均需退出。每套裝置具有事件記錄、數(shù)據(jù)記錄、GPS對(duì)時(shí)、自檢、顯示及打印功能。每套裝置動(dòng)作出口觸發(fā)發(fā)電機(jī)-變壓器組跳閘矩陣，并啟動(dòng)錄波或遠(yuǎn)動(dòng)?！頕WK-300分布式穩(wěn)定控制裝置概述

FWK-300分布式穩(wěn)定控制裝置在接收陽(yáng)東線線路保護(hù)動(dòng)作的信號(hào)判斷故障類型并通過(guò)切機(jī)策略表（如下圖）判斷切機(jī)臺(tái)數(shù)、UFV-200F振蕩解列裝置或UFV-200C電壓補(bǔ)償裝置的轉(zhuǎn)接切機(jī)命令及東明、三堡等站的遠(yuǎn)切命令后按照切機(jī)原則（下章介紹）動(dòng)作出口切除發(fā)電機(jī)組。方式編號(hào)系統(tǒng)方式說(shuō)明措施斷面潮流（陽(yáng)東I、II、III線和功率，單位：MW）相間故障單相永久故障單相瞬時(shí)故障無(wú)故障跳閘同名相永久故障同名相瞬時(shí)故障異名相永久故障異名相瞬時(shí)故障母線故障1正常方式1500＞P≧10000000000001800＞P≧15000000101002200＞P≧1800000020200☆UFV-200F振蕩解列裝置概述配置相位角原理的UFV-200F振蕩解列裝置，在正常方式及檢修方式下，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生異步振蕩且振蕩中心位于裝置整定范圍內(nèi)時(shí)，振蕩解列裝置啟動(dòng)，經(jīng)FWK-300出口切除陽(yáng)城電廠1臺(tái)～4臺(tái)發(fā)電機(jī)組。

☆UFV-200C電壓補(bǔ)償裝置概述配置電壓補(bǔ)償原理的UFV-200C電壓補(bǔ)償裝置，在正常方式及檢修方式下，當(dāng)系統(tǒng)整定范圍內(nèi)發(fā)生相間短路故障且事故前陽(yáng)東I、II、III線和功率大于整定值時(shí)，裝置啟動(dòng)經(jīng)FWK-300出口切除陽(yáng)城電廠1臺(tái)發(fā)電機(jī)組，盡快恢復(fù)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行；目前，UFV－200C電壓補(bǔ)償裝置暫不投入?！罱邮者h(yuǎn)方切機(jī)信號(hào)功能介紹東明、三堡站的遠(yuǎn)切命令以光信號(hào)的形式通過(guò)光纖通道傳送至陽(yáng)城電廠光端機(jī)（其中東明及三堡的遠(yuǎn)切命令為獨(dú)立的光纖通道直接送至陽(yáng)城），在陽(yáng)城電廠光端機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)后送至穩(wěn)控裝置光電接口柜，在穩(wěn)控裝置光電接口柜內(nèi)經(jīng)MTC—260光電轉(zhuǎn)換模件轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)后送至DOT—100光電轉(zhuǎn)換模件，經(jīng)DOT—100光電轉(zhuǎn)換模件解析輸出接點(diǎn)信號(hào)后，經(jīng)相應(yīng)的通道壓板送至FWK-300穩(wěn)控裝置，東明、三堡、蘇北安控的遠(yuǎn)切命令可通過(guò)通道壓板進(jìn)行單獨(dú)投退。陽(yáng)城電廠FWK-300安控裝置在接收到遠(yuǎn)方切機(jī)命令后，若就地判別啟動(dòng)，經(jīng)遠(yuǎn)方信號(hào)二取一判別后動(dòng)作切機(jī)。若就地判別不啟動(dòng)，則經(jīng)遠(yuǎn)方信號(hào)二取二判別后動(dòng)作切機(jī)?！钗覐S安全穩(wěn)定裝置功能介紹1、自動(dòng)判別本廠的運(yùn)行方式，進(jìn)行切機(jī)順序的排隊(duì)；2、FWK-300型分步式穩(wěn)定控制裝置檢測(cè)判斷陽(yáng)東I線、陽(yáng)東II線、陽(yáng)東III線的各種類型故障查找策略表切除機(jī)組；3、FWK-300型分步式穩(wěn)定控制裝置接收UFV-200F振蕩解列裝置及UFV-200C電壓補(bǔ)償裝置的轉(zhuǎn)接切機(jī)命令查找策略表切除機(jī)組；4、FWK-300型分步式穩(wěn)定控制裝置接收東明、三堡站的穩(wěn)定控制裝置及蘇北安控系統(tǒng)所傳送的遠(yuǎn)方切機(jī)命令，并經(jīng)當(dāng)?shù)嘏袆e后查找策略表切除機(jī)組；5、在正常方式及檢修方式下，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生異步振蕩且振蕩中心位于裝置整定范圍內(nèi)時(shí)，UFV-200F振蕩解列裝置啟動(dòng)經(jīng)相應(yīng)的FWK-300裝置出口切除1～4臺(tái)機(jī)組；6、在正常方式及檢修方式下，當(dāng)系統(tǒng)整定范圍內(nèi)發(fā)生相間短路故障且事故前陽(yáng)東I、II、III線和功率大于整定值時(shí)UFV-200C電壓補(bǔ)償裝置啟動(dòng)經(jīng)相應(yīng)的FWK-300裝置出口切除1臺(tái)機(jī)組（本功能暫未投用）；7、八個(gè)從柜的UFV-200C裝置分別采集#1～#8機(jī)組的模擬和開(kāi)關(guān)量，向相應(yīng)主柜FWK-300裝置傳送各臺(tái)機(jī)組功率和允切狀態(tài)。主柜FWK-300裝置的切機(jī)命令通過(guò)光纖通信傳送至從柜相應(yīng)UFV-200C裝置，UFV-200C裝置經(jīng)判斷后出口切除機(jī)組。8、FWK-300裝置設(shè)有斷路器檢修人為設(shè)置的壓板，當(dāng)斷路器斷開(kāi)時(shí)投入相應(yīng)壓板，由裝置識(shí)別我廠運(yùn)行方式及事故時(shí)的跳閘狀態(tài)，防止機(jī)組跳閘聯(lián)切線路而引起控制量的變化；9、FWK-300裝置設(shè)有電網(wǎng)方式壓板，根據(jù)方式壓板判斷電網(wǎng)運(yùn)行方式；10、兩套FWK-300裝置獨(dú)立工作，互為主輔，主柜動(dòng)作時(shí)無(wú)延時(shí)出口并閉鎖輔柜；若主柜不動(dòng)作則輔柜延時(shí)35ms出口。11、UFV-200F振蕩解列裝置和UFV-200C電壓補(bǔ)償切機(jī)裝置還根據(jù)陽(yáng)東線路檢修壓板來(lái)判斷陽(yáng)東線路的運(yùn)行方式，當(dāng)陽(yáng)東Ⅹ線檢修時(shí)，應(yīng)投入U(xiǎn)FV-200F振蕩解列裝置和UFV-200C電壓補(bǔ)償切機(jī)裝置中該線相應(yīng)的檢修壓板。12、主柜和從柜的裝置都在不斷檢測(cè)各自的異常量，根據(jù)情況來(lái)決定是否閉鎖裝置?！钗覐S安全穩(wěn)定裝置切機(jī)原則1、正常情況下，如陽(yáng)城電廠60萬(wàn)千瓦機(jī)組運(yùn)行，必需投入60萬(wàn)千瓦機(jī)組切機(jī)壓板，如60萬(wàn)千瓦機(jī)組切機(jī)壓板確實(shí)無(wú)法投入，應(yīng)按照相關(guān)穩(wěn)定規(guī)定要求控制相關(guān)斷面潮流；2、在任何方式下，如需切除陽(yáng)城電廠四臺(tái)機(jī)組，必需投入60萬(wàn)千瓦機(jī)組切機(jī)壓板；3、在任何方式下，陽(yáng)城電廠切機(jī)后至少保留三臺(tái)機(jī)組運(yùn)行；4、在執(zhí)行切機(jī)控制時(shí)，不能切同一串中的兩臺(tái)35萬(wàn)千瓦機(jī)組；5、在執(zhí)行切機(jī)控制時(shí)，不能切機(jī)后解列一回仍在運(yùn)行的線路；6、在執(zhí)行切機(jī)控制時(shí)，優(yōu)先切除60萬(wàn)千瓦機(jī)組，如60萬(wàn)千瓦機(jī)組未投入切機(jī)壓板，則選擇切除35萬(wàn)千瓦機(jī)組來(lái)替代執(zhí)行切機(jī)控制命令；7、在執(zhí)行切機(jī)控制時(shí)，最多切除1臺(tái)60萬(wàn)千瓦機(jī)組和3臺(tái)35萬(wàn)千瓦機(jī)組，在切三臺(tái)35萬(wàn)千瓦機(jī)組時(shí)，應(yīng)選擇和功率較大的同一母線側(cè)的三臺(tái)機(jī)組；8、如果陽(yáng)城電廠出現(xiàn)35萬(wàn)千瓦機(jī)組所在串500KV開(kāi)關(guān)檢修方式，應(yīng)保證被檢修的開(kāi)關(guān)一側(cè)的機(jī)組出力最大，而且該母線側(cè)的三臺(tái)35萬(wàn)千瓦機(jī)組出力之和較大；9、如果陽(yáng)城電廠出現(xiàn)60萬(wàn)千瓦機(jī)組所在串500KV開(kāi)關(guān)檢修方式，應(yīng)保證被檢修開(kāi)關(guān)所在串一側(cè)的60萬(wàn)千瓦機(jī)組出力最大；10、一般情況下，除陽(yáng)城電廠60萬(wàn)千瓦機(jī)組所在串和35萬(wàn)千瓦機(jī)組所在串開(kāi)關(guān)的組合檢修外，不允許安排陽(yáng)城電廠兩個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)檢修。如果出現(xiàn)這類特殊方式，應(yīng)通過(guò)運(yùn)行方式安排特殊處理；注：本規(guī)定中的60萬(wàn)千瓦機(jī)組指陽(yáng)城電廠#7、#8機(jī)組（滿足可切機(jī)組出力為55萬(wàn)或45萬(wàn)），35萬(wàn)千瓦機(jī)組指陽(yáng)城電廠#1～#6機(jī)組（滿足可切機(jī)組出力為30萬(wàn)）。補(bǔ)充要求：不可切原則1、停運(yùn)的、允切壓板沒(méi)有投入、電氣量異常的機(jī)