350MW安全自動裝置

350MW安全自動裝置主講：鄧建華☆安全自動裝置定義

電力系統(tǒng)的安全自動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保護裝置。如自動重合閘、備用電源和備自投、自動聯(lián)切負(fù)荷、自動低頻（低壓）減負(fù)荷、事故減功率、事故切機、電氣制動、水輪發(fā)電機自動啟動和調(diào)相改發(fā)電、抽水蓄能機組由抽水改發(fā)電、自動解列、振蕩解列及自動快速調(diào)節(jié)勵磁等。☆電網(wǎng)中安全自動裝置種類

自動重合閘裝置

低頻低壓解列裝置 振蕩（失步）解列裝置

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

自動重合閘裝置是將因故障跳開后的斷路器按需要自動投入的一種自動裝置。電力系統(tǒng)運行經(jīng)驗表明，架空線路絕大多數(shù)的故障都是“瞬時性”的，永久性的故障一般不到10%。因此，在由繼電保護動作切除短路故障后，電弧將自動熄滅，絕大多數(shù)情況下短路處的絕緣可以自動恢復(fù)。因此，自動將斷路器重合，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裝置造成的誤跳閘。所以，架空線路要采用自動重合閘?！钭詣又睾祥l裝置的基本要求（1）正常運行時，當(dāng)斷路器由繼電保護動作或其它原因而跳閘后，自動重合閘裝置均應(yīng)動作。（2）由運行人員手動操作或通過遙控裝置將斷路器斷開時，自動重合閘不應(yīng)起動。（3）繼電保護動作切除故障后，自動重合閘裝置應(yīng)盡快發(fā)出重合閘脈沖。（4）自動重合閘裝置動作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定。（5）自動重合閘裝置應(yīng)有可能在重合閘以前或重合閘以后加速繼電保護的動作，以便加速故障的切除。（6）在雙側(cè)電源的線路上實現(xiàn)重合閘時，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)而不允許實現(xiàn)重合閘時，應(yīng)將自動重合閘裝置閉鎖。

☆自動重合閘裝置分類及運用一般的來說自動重合閘裝置分為四種狀態(tài)：單相重合閘、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)運行經(jīng)驗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，然后再進行單相重合閘，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?！钗覐S配置的自動重合閘裝置一期工程500kV配電裝置采用4/3接線方式，2臺發(fā)電機-變壓器組和1回500kV線路及電抗器組成1個完整串，一共3個完整串和母線設(shè)備。二期工程新建兩個不完整3/2串，新上四臺斷路器。2臺機組以發(fā)電機-變壓器組單元接線接入新上的不完整3/2串。

500KV自動重合閘按開關(guān)配置，三條線路對應(yīng)的6個開關(guān)自動重合閘設(shè)置為”單重”方式，其余開關(guān)自動重合閘設(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臺啟動/備用變壓器。本期工程2臺啟動/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線路保護配置自動重合閘設(shè)置為“單重”方式。☆我廠重合閘動作原理如右圖所示：500KV陽東I線正常運行時，5012、5013開關(guān)重合閘投運，當(dāng)陽東I線發(fā)生故障后，線路保護動作跳開5012、5013開關(guān)，5012、5013開關(guān)重合閘啟動分別延時0.7S、1S后合上5012、5013開關(guān)。重合閘啟動條件：1）開關(guān)位置不對應(yīng)， 防止開關(guān)偷跳。 2）保護動作啟動，線路 發(fā)生單相故障時，進行重合?！钗覐S重合閘動作錄波圖☆我廠重合閘裝置配置情況500KV線路中開關(guān)重合閘，黃CD燈亮說明重合閘投入運行。500KV母線邊開關(guān)重合閘，黃CD燈滅說明重合閘停用。220KV線路重合閘，黃CD燈亮說明重合閘投入運行。☆我廠安全穩(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)定裝置由兩套獨立工作的自動裝置組成，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型電壓補償裝置UFV-200C型機組信息采集及切機執(zhí)行裝置（配置于各臺機的穩(wěn)定控制從柜內(nèi)）每套FWK-300分布式穩(wěn)定控制裝置通過相應(yīng)的MTC-280型光纖通信裝置與各臺機組相應(yīng)的的UFV-200C型機組采集及切機執(zhí)行裝置進行通信，機組的UFV-200C型裝置將機組的功率及允切狀態(tài)通過光纖傳送至相應(yīng)的FWK-300裝置，F(xiàn)WK-300裝置的切機命令也通過光纖傳送至機組相應(yīng)的UFV-200C裝置。

一套獨立的邏輯決策系統(tǒng)包括一套FWK-300分布式穩(wěn)定控制裝置、8套UFV-200C機組信息采集及切機執(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，同時進行投退，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對時、自檢、顯示及打印功能。每套裝置動作出口觸發(fā)發(fā)電機-變壓器組跳閘矩陣，并啟動錄波或遠(yuǎn)動?！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東線線路保護動作的信號判斷故障類型并通過切機策略表（如下圖）判斷切機臺數(shù)、UFV-200F振蕩解列裝置或UFV-200C電壓補償裝置的轉(zhuǎn)接切機命令及東明、三堡等站的遠(yuǎn)切命令后按照切機原則（下章介紹）動作出口切除發(fā)電機組。方式編號系統(tǒng)方式說明措施斷面潮流（陽東I、II、III線和功率，單位：MW）相間故障單相永久故障單相瞬時故障無故障跳閘同名相永久故障同名相瞬時故障異名相永久故障異名相瞬時故障母線故障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，振蕩解列裝置啟動，經(jīng)FWK-300出口切除陽城電廠1臺～4臺發(fā)電機組。

☆UFV-200C電壓補償裝置概述配置電壓補償原理的UFV-200C電壓補償裝置，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東I、II、III線和功率大于整定值時，裝置啟動經(jīng)FWK-300出口切除陽城電廠1臺發(fā)電機組，盡快恢復(fù)系統(tǒng)穩(wěn)定運行；目前，UFV－200C電壓補償裝置暫不投入?！罱邮者h(yuǎn)方切機信號功能介紹東明、三堡站的遠(yuǎn)切命令以光信號的形式通過光纖通道傳送至陽城電廠光端機（其中東明及三堡的遠(yuǎn)切命令為獨立的光纖通道直接送至陽城），在陽城電廠光端機轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柡笏椭练€(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)楣庑盘柡笏椭罝OT—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信號后，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)切命令可通過通道壓板進行單獨投退。陽城電廠FWK-300安控裝置在接收到遠(yuǎn)方切機命令后，若就地判別啟動，經(jīng)遠(yuǎn)方信號二取一判別后動作切機。若就地判別不啟動，則經(jīng)遠(yuǎn)方信號二取二判別后動作切機?！钗覐S安全穩(wěn)定裝置功能介紹1、自動判別本廠的運行方式，進行切機順序的排隊；2、FWK-300型分步式穩(wěn)定控制裝置檢測判斷陽東I線、陽東II線、陽東III線的各種類型故障查找策略表切除機組；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電壓補償裝置的轉(zhuǎn)接切機命令查找策略表切除機組；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)方切機命令，并經(jīng)當(dāng)?shù)嘏袆e后查找策略表切除機組；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，UFV-200F振蕩解列裝置啟動經(jīng)相應(yīng)的FWK-300裝置出口切除1～4臺機組；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東I、II、III線和功率大于整定值時UFV-200C電壓補償裝置啟動經(jīng)相應(yīng)的FWK-300裝置出口切除1臺機組（本功能暫未投用）；7、八個從柜的UFV-200C裝置分別采集#1～#8機組的模擬和開關(guān)量，向相應(yīng)主柜FWK-300裝置傳送各臺機組功率和允切狀態(tài)。主柜FWK-300裝置的切機命令通過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)斷路器斷開時投入相應(yīng)壓板，由裝置識別我廠運行方式及事故時的跳閘狀態(tài)，防止機組跳閘聯(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)運行方式；10、兩套FWK-300裝置獨立工作，互為主輔，主柜動作時無延時出口并閉鎖輔柜；若主柜不動作則輔柜延時35ms出口。11、UFV-200F振蕩解列裝置和UFV-200C電壓補償切機裝置還根據(jù)陽東線路檢修壓板來判斷陽東線路的運行方式，當(dāng)陽東Ⅹ線檢修時，應(yīng)投入UFV-200F振蕩解列裝置和UFV-200C電壓補償切機裝置中該線相應(yīng)的檢修壓板。12、主柜和從柜的裝置都在不斷檢測各自的異常量，根據(jù)情況來決定是否閉鎖裝置?！钗覐S安全穩(wěn)定裝置切機原則1、正常情況下，如陽城電廠60萬千瓦機組運行，必需投入60萬千瓦機組切機壓板，如60萬千瓦機組切機壓板確實無法投入，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，如需切除陽城電廠四臺機組，必需投入60萬千瓦機組切機壓板；3、在任何方式下，陽城電廠切機后至少保留三臺機組運行；4、在執(zhí)行切機控制時，不能切同一串中的兩臺35萬千瓦機組；5、在執(zhí)行切機控制時，不能切機后解列一回仍在運行的線路；6、在執(zhí)行切機控制時，優(yōu)先切除60萬千瓦機組，如60萬千瓦機組未投入切機壓板，則選擇切除35萬千瓦機組來替代執(zhí)行切機控制命令；7、在執(zhí)行切機控制時，最多切除1臺60萬千瓦機組和3臺35萬千瓦機組，在切三臺35萬千瓦機組時，應(yīng)選擇和功率較大的同一母線側(cè)的三臺機組；8、如果陽城電廠出現(xiàn)35萬千瓦機組所在串500KV開關(guān)檢修方式，應(yīng)保證被檢修的開關(guān)一側(cè)的機組出力最大，而且該母線側(cè)的三臺35萬千瓦機組出力之和較大；9、如果陽城電廠出現(xiàn)60萬千瓦機組所在串500KV開關(guān)檢修方式，應(yīng)保證被檢修開關(guān)所在串一側(cè)的60萬千瓦機組出力最大；10、一般情況下，除陽城電廠60萬千瓦機組所在串和35萬千瓦機組所在串開關(guān)的組合檢修外，不允許安排陽城電廠兩個開關(guān)同時檢修。如果出現(xiàn)這類特殊方式，應(yīng)通過運行方式安排特殊處理；注：本規(guī)定中的60萬千瓦機組指陽城電廠#7、#8機組（滿足可切機組出力為55萬或45萬），35萬千瓦機組指陽城電廠#1～#6機組（滿足可切機組出力為30萬）。補充要求：不可切原則1、停運的、允切壓板沒有投入、電氣量異常的機