內(nèi)蒙古自治區(qū)有著豐富的煤炭資源，隨著近年來的改革開放，內(nèi)蒙古電業(yè)系統(tǒng)抓住經(jīng)濟(jì)發(fā)展的有利時(shí)機(jī)，大力發(fā)展電力事業(yè)，充分發(fā)揮資源優(yōu)勢(shì)，變輸煤為輸電，將強(qiáng)大的電能輸入華北主網(wǎng)。目前，由于運(yùn)行方式的變化，蒙西電網(wǎng)與華北電網(wǎng)聯(lián)結(jié)的網(wǎng)架僅靠單條500 kV豐鎮(zhèn)電廠至萬全變電站線路連絡(luò)。運(yùn)行中的豐萬線路若跳閘，蒙西網(wǎng)將出現(xiàn)較大數(shù)額的有功余額，解網(wǎng)后的蒙西電網(wǎng)、豐鎮(zhèn)電廠將遭受高頻的危害。盡管有關(guān)專業(yè)人員進(jìn)行了必要的分析計(jì)算，但是畢竟是理論計(jì)算，尚無真正的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，為適應(yīng)這種方式的變化，保證電網(wǎng)及我廠安全穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)該方式進(jìn)行分析及采取相應(yīng)的措施，具有十分重要的意義。 [b]1　豐萬線單線運(yùn)行時(shí)蒙西電網(wǎng)的穩(wěn)定性 [/b]　　蒙西電網(wǎng)總裝機(jī)容量4 279 MW，地區(qū)最大負(fù)荷1 900 MW。送華北電網(wǎng)938 MW。由于1998年華北電網(wǎng)采取了蒙西、山西分別送電方式，網(wǎng)間三回聯(lián)絡(luò)線，即大豐220 kV雙回線和豐同500kV線路停運(yùn)，電網(wǎng)間聯(lián)系減弱，如果豐萬線跳閘，蒙西網(wǎng)將與華北網(wǎng)解列運(yùn)行。解列后的蒙西電網(wǎng)有功功率過剩，系統(tǒng)頻率升高（其升高的幅度與有功過剩量，系統(tǒng)等效慣性時(shí)間常數(shù)，發(fā)電機(jī)組調(diào)速器的調(diào)速特性，負(fù)荷的頻率因子等因素有關(guān)）。通過有關(guān)分析計(jì)算報(bào)告可知，如外送功率900MW，豐萬線發(fā)生永久故障后，蒙西電網(wǎng)的最高頻率可達(dá)到51．5 Hz，超過51．5 Hz的時(shí)間為1．6 s，經(jīng)負(fù)荷頻率調(diào)節(jié)特性調(diào)整以及發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)作用后，系統(tǒng)最低頻率為50．5 Hz，恢復(fù)頻率接近50．6 Hz，為此蒙西電網(wǎng)裝設(shè)了高頻切機(jī)裝置，總切機(jī)容量750 MW，高頻切機(jī)方案見表1。 　　通過分析可知，高頻切機(jī)裝置可以大大地抑制豐萬線掉閘后蒙西電網(wǎng)的頻率升高。由于豐萬線掉閘后蒙西網(wǎng)有功功率余額很大（占系統(tǒng)負(fù)荷比例50％左右），暫態(tài)過程中頻率升高幅度也比較大，即使高頻切機(jī)裝置可靠動(dòng)作，高頻對(duì)蒙西網(wǎng)的危害仍然存在。 2　豐萬線單線運(yùn)行時(shí)豐鎮(zhèn)電廠的穩(wěn)定性 　　2．1　豐鎮(zhèn)電廠運(yùn)行方式 　　豐鎮(zhèn)電廠地處內(nèi)蒙古西部電網(wǎng)的東端，裝機(jī)容量為6×200 MW，其中4臺(tái)機(jī)組接于本廠升壓站220 kV系統(tǒng)，2臺(tái)機(jī)組接于500 kV升壓站，220 kV系統(tǒng)有5條出線，分別為呼豐Ⅰ、呼豐Ⅱ線、豐集線、大豐Ⅰ線、大豐Ⅱ線（現(xiàn)停運(yùn)）；500kV系統(tǒng)有3條出線，分別為豐達(dá)線、豐萬線和豐同線（現(xiàn)停運(yùn)）。220 kV系統(tǒng)與500 kV系統(tǒng)由站內(nèi)聯(lián)絡(luò)變壓器聯(lián)絡(luò)，正常運(yùn)行時(shí)，豐鎮(zhèn)電廠開機(jī)方式為“六保五”方式，最大出力900 MW，最小出力600 MW，蒙西電網(wǎng)東送電力由豐萬線單線輸出。若豐萬線故障跳閘，首當(dāng)其沖的是剩余功率窩在豐鎮(zhèn)電廠母線上，按照頻率的傳播特性，豐鎮(zhèn)電廠將出現(xiàn)更高的頻率危害。 　　2．2　豐萬線跳閘對(duì)汽輪機(jī)組安全穩(wěn)定性的影響 　　豐萬線高峰負(fù)荷時(shí)跳閘，蒙西電網(wǎng)剩余有功功率938 MW，然而高頻切機(jī)裝置有效可靠地動(dòng)作時(shí)汽輪發(fā)電機(jī)組仍有超速的可能性，根據(jù)以往實(shí)踐，在電網(wǎng)頻率為50 Hz，機(jī)組帶200 MW負(fù)荷全部甩去時(shí)，由于調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)作遲緩的影響，汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性使得轉(zhuǎn)速飛升，最大可達(dá)到3 180 r／min。在豐萬線跳閘時(shí)，剩余功率將使系統(tǒng)頻率升高，當(dāng)升高至51．5 Hz，即轉(zhuǎn)速達(dá)3 090 r／min時(shí)，進(jìn)入高頻切機(jī)動(dòng)作區(qū)域，高頻切機(jī)裝置動(dòng)作跳開發(fā)電機(jī)出口開關(guān)，在此轉(zhuǎn)速基礎(chǔ)上，汽輪發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷后繼續(xù)飛升180 r／min或更多，汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速將升至3 270 r／min 以上，此轉(zhuǎn)速已進(jìn)入汽輪機(jī)危急保安器動(dòng)作轉(zhuǎn)速［（8％～10％）n額定］區(qū)域內(nèi)，此時(shí)若汽輪機(jī)進(jìn)汽閥門切斷稍有問題，很有可能造成汽輪機(jī)超速，損壞整臺(tái)機(jī)組。從這一角度看，按頻率切機(jī)的方法是否可以由豐萬線跳閘信號(hào)作判據(jù)來啟動(dòng)跳機(jī)裝置，對(duì)汽輪機(jī)更安全可靠，值得去探討。 　　2．3　豐萬線路跳閘對(duì)鍋爐安全運(yùn)行的影響 　　豐萬線跳閘，未投高頻切機(jī)的汽輪發(fā)電機(jī)組，因其轉(zhuǎn)速的升高，調(diào)速系統(tǒng)調(diào)門將自動(dòng)關(guān)小，可能將機(jī)組有功功率降低至機(jī)組最低穩(wěn)燃負(fù)荷以下，造成鍋爐安全閥動(dòng)作或低負(fù)荷失去穩(wěn)燃而滅火。 [b]3　豐萬線故障跳閘時(shí)，豐鎮(zhèn)發(fā)電廠應(yīng)采取的保安全穩(wěn)定措施 [/b]　　按照電網(wǎng)方式安排，豐鎮(zhèn)電廠高頻切機(jī)裝置接在51．0 Hz動(dòng)作的機(jī)組為1、2、3號(hào)機(jī)組中任意一臺(tái)，接在51．5 Hz動(dòng)作的機(jī)組為4、5、6號(hào)機(jī)組中任意一臺(tái)。 　　3．1　裝置拒動(dòng)時(shí)，手動(dòng)打閘投高頻切機(jī)的機(jī)組 　　當(dāng)發(fā)電機(jī)頻率升高至51．5 Hz，豐萬線跳閘信號(hào)發(fā)出，且高頻切機(jī)裝置動(dòng)作而投切的發(fā)電機(jī)未掉閘時(shí)，立即手動(dòng)打閘（手動(dòng)打閘汽輪機(jī)危急保安器滑閥），發(fā)電機(jī)不解列，將汽輪機(jī)短時(shí)無蒸汽運(yùn)行，待電網(wǎng)頻率恢復(fù)正常值時(shí)，汽輪機(jī)掛閘。此間要密切觀察汽輪機(jī)排汽缸溫度，必要時(shí)采取其他噴水降溫措施，同時(shí)盡快降低其他機(jī)組有功出力至正常運(yùn)行規(guī)定的最低負(fù)荷。 　　3．2　裝置可靠動(dòng)作時(shí)，保停運(yùn)機(jī)組的廠用電 　　由于高頻切機(jī)裝置出口啟動(dòng)發(fā)變組保護(hù)3BCJ，對(duì)于我廠單元制接線的機(jī)組其結(jié)果是：發(fā)電機(jī)組解列不滅磁，汽輪機(jī)進(jìn)汽門未關(guān)，仍然進(jìn)汽作功，發(fā)電機(jī)發(fā)出的功率通過發(fā)電機(jī)出口高壓廠用工作變壓器接帶本機(jī)廠用電運(yùn)行（正常廠用電為10～13 MW），這樣發(fā)電機(jī)從高頻的電網(wǎng)解列，靠汽輪機(jī)的一次調(diào)頻能力降速，成為獨(dú)立的單機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行。汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)出口電壓的變化，影響廠用輔機(jī)的運(yùn)行，輔機(jī)運(yùn)行變化的結(jié)果又影響發(fā)電機(jī)出力，進(jìn)入惡性循環(huán)狀態(tài)，此時(shí)須有人為干涉才可保證機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。電氣人員調(diào)整發(fā)電機(jī)出口電壓至額定15．57 kV，汽輪機(jī)人員調(diào)整同步器維持汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速在3 000 r／min，待電網(wǎng)頻率恢復(fù)后，發(fā)電機(jī)組與系統(tǒng)同期并列。 　　特別需指出的是嚴(yán)防發(fā)電機(jī)超壓和汽輪機(jī)超速，發(fā)現(xiàn)上述任何跡象時(shí)，立即手動(dòng)滅磁和打閘。機(jī)組失去廠用電后，應(yīng)立即切換至備用電源運(yùn)行，保證機(jī)組安全停運(yùn)。這需要在機(jī)組大小修后，加強(qiáng)對(duì)機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的各種靜態(tài)試驗(yàn)，特別是超速試驗(yàn)，確保機(jī)組轉(zhuǎn)速進(jìn)入規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)超速保護(hù)可靠地動(dòng)作，是保證汽輪機(jī)組安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。發(fā)電機(jī)正常要運(yùn)行在自動(dòng)勵(lì)磁方式下，同時(shí)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能應(yīng)有可靠的保證，一方面要加強(qiáng)對(duì)裝置調(diào)整試驗(yàn)的管理，使其靈敏度在合格范圍內(nèi)，另一方面是選用先進(jìn)的調(diào)節(jié)裝置，保證其調(diào)節(jié)品質(zhì)在允許范圍內(nèi)。定期進(jìn)行發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷的試驗(yàn)，是驗(yàn)證高頻切機(jī)裝置動(dòng)作后，機(jī)組能否安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段。由于目前蒙西網(wǎng)只有豐鎮(zhèn)電廠擁有200 MW機(jī)組，沒有成型的甩負(fù)荷試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，在條件成熟后，我們將積極開展此項(xiàng)工作，有的放矢地對(duì)各類技術(shù)措施進(jìn)行完善和修訂，以保證從各方面能充分適應(yīng)這一方式的要求。