CN112134278B - 基于发电机出口断路器故障后重启发电机的应急运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于发电机出口断路器故障后重启发电机的应急运行方法，通过原发电机出口断路器更换为离相封闭母线，相关二次回路和功能按照无发电机出口断路器方式进行改造，发电机与主变采用直接连接临时运行方式。该方法解决了在发电机和主变压器之间以及主变压器高压侧同时设置了断路器，在紧急情况下，由于发生发电机出口断路器一次设备故障而无法使用，需要发电机出口断路器进行整体更换后发电机才能并网发电，直接造成发电机在短时间内无法恢复，设备故障认定性质升级，汛期及迎峰度夏期间弃电量等重大安全生产经营问题。本发明设计科学合理，整个工期只需20天左右，可有效的解决在出口断路器故障下，发电机组安全并网送出发电量的问题。

Description

基于发电机出口断路器故障后重启发电机的应急运行方法

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，具体涉及一种基于发电机出口断路器故障后重启发电机的应急运行方法。

背景技术

在发电厂的发电机-变压器单元接线中，发电机和主变压器之间设置了发电机出口断路器，主变压器高压侧也设置了主变高压侧断路器。为了不影响电网运行方式，正常运行时主变压器通过高压侧断路器与电网连接后，不再断开高压侧断路器，此时发电机通过发电机出口断路器合（分）闸并网（解列）连接（断开）与主变压器联系，从而实现发电机电量的送出。

在某种紧急情况下，由于的发电机组发生出口断路器一次设备故障，发电机出口断路器无法进行分合闸操作而无法使用，需对发电机出口断路器进行整体更换，但特别是600MW以上机组容量大，出口断路器的要求高，目前国内该级别容量的发电机只能采用国外企业的出口开关。而国外开关的生产、订购、运输、安装都需要花费大量时间，这样就直接造成发电企业的电力设备在短时间内无法恢复（一般需要4个月-6个月），在五大发电集团的事故认定中，这样长的停机时间后果是很严重的，首先会导致电厂的设备故障直接变成事故的认定，对发电企业的生产指标造成极大影响。其次，水电企业由于发电产品的时效性特点，除了小部分水可以通过大坝进行储存，大部分电能只能及时送出电网，长期停机错过来水会给水电企业造成很大经济损失。另外，在电力系统中为了系统的安全都要求有一定的储备装机容量应对突发事件，发电企业这样大容量机组长期停用，对电网的安全稳定运行也造成很大的影响。

因此，现场急需尽快恢复发电机组运行，以便在出口断路器故障下，发电机组还能安全并网送出发电量，减轻设备故障认定性质升级，最大程度挽回汛期及迎峰度夏期间弃电量等重大安全生产经营损失。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出一种基于发电机出口断路器故障后重启发电机的应急运行方法的方案，设计科学合理，整个工期只需20天左右，可以有效的解决在出口断路器故障下，发电机组安全并网送出发电量的问题，进一步解决了设备故障认定性质升级，汛期及迎峰度夏期间弃电量等重大安全生产经营问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于发电机出口断路器故障后重启发电机的应急运行方法，包括以下步骤：

（1）拆除发电机出口断路器成套设备及断路器控制系统；

（2）原发电机出口断路器成套设备位置采用离相封闭母线替换，发电机与主变压器采用直接连接方式；

（3）采用离相封闭母线替换发电机出口断路器成套设备后，相关二次回路和功能按照无发电机出口断路器方案进行改造。

所述步骤（3）中的相关二次回路和功能按照无发电机出口断路器方案进行改造内容包括：计算机监控系统和同期、继电保护和故障录波、励磁、调速和主变冷却及消防系统。

所述计算机监控系统和同期的改造内容为：

机组同期点采用主变高压侧断路器同期并网方式；计算机监控系统二次回路及功能、机组程序组态、操作闭锁修改按机组并网运行时状态，在计算机监控系统侧端子排上短接、断开、软件强制方式实现，从而保证监控系统软件逻辑修改量较小；取消高压厂用变压器低压侧断路器厂用电源备投功能，本段母线电源由新的母线提供。

所述继电保护和故障录波的改造内容为：

退出发电机开关失灵保护；将发电机保护所需断路器位置信号开入更改为高压侧断路器接点；将发电机保护、励磁变保护、高厂变保护、主变保护、联络电缆保护、断路器保护、失步解列系统及安全稳定控制系统动作出口跳发电机出口断路器改为跳主变高压侧断路器。

所述励磁的改造内容为：

励磁系统联跳发电机出口断路器；励磁系统并网信号取消发电机出口断路器并网信号，只保留主变高压侧断路器并网信号。

所述调速和主变冷却及消防系统的改造内容为:

调速器、主变冷却器控制、主变消防、发电机消防、离相封闭母线热风保养系统的并网信号中取消发电机出口断路器并网信号，只保留主变高压侧断路器并网信号。

采用主变高压侧开关同期并网或解列方式；发变组保持长期发电运行，只有在消缺需要时才停机退出发变组单元；正常运行时保持主变高压侧断路器开关合环运行。相关二次回路和功能的开入、开出量通过短接、断开、取消继电器、软件强制、发电流程改变、定值改变方式实现无发电机出口断路器的发电机与主变直接连接临时发电机组临时并网或解列的运行控制方式。

本方法的有益效果：

1.在出口断路器故障而短时间内无法恢复的应急状况下，本应急运行方法可以在20天左右恢复对电网送电任务，节约时间三分之二以上，该方式比常规断路器备件到货恢复模式更安全、更经济、也更有利于发电企业的各项生产指标的健康运营。

2.本方法在原设备基础上进行相应的功能改造，原理简单明了，目的清晰，设计科学合理，可以有效的解决发电机并网发电的问题。

附图说明

图1为本发明改造前后的对比示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

实施例1：

发电机出口断路器三相均故障而无法使用，导致发电机无法并网发电，则可以采取以下应急运行方法：

（1）拆除发电机出口断路器三相成套设备及断路器控制系统；

（2）所述发电机出口断路器成套设备采用离相封闭母线替换，发电机与主变压器采用直接连接方式；所述替换后的离相封闭母线与发电机组出口离相封闭主母线参数保持一致；

（3）采用离相封闭母线替换发电机出口断路器成套设备后，相关二次回路和功能按照无发电机出口断路器方案进行改造。

所述步骤（3）中的相关二次回路和功能按照无发电机出口断路器方案进行改造内容包括：计算机监控系统和同期、继电保护和故障录波、励磁、调速和主变冷却及消防系统。

所述计算机监控系统和同期的改造内容为：

机组同期点采用主变高压侧断路器同期并网方式；计算机监控系统二次回路及功能、机组程序组态、操作闭锁修改按机组并网运行时状态，在计算机监控系统侧端子排上短接、断开、软件强制方式实现，从而保证监控系统软件逻辑修改量较小；取消高压厂用变压器低压侧断路器厂用电源备投功能，本段母线电源由新的母线提供。

所述继电保护和故障录波的改造内容为：

退出发电机开关失灵保护；将发电机保护所需断路器位置信号开入更改为高压侧断路器接点；将发电机保护、励磁变保护、高厂变保护、主变保护、联络电缆保护、断路器保护、失步解列系统及安全稳定控制系统动作出口跳发电机出口断路器改为跳主变高压侧断路器。

所述励磁的改造内容为：

励磁系统联跳发电机出口断路器；励磁系统并网信号取消发电机出口断路器并网信号，只保留主变高压侧断路器并网信号。

所述调速和主变冷却及消防系统的改造内容为:

调速器、主变冷却器控制、主变消防、发电机消防、离相封闭母线热风保养系统的并网信号中取消发电机出口断路器并网信号，只保留主变高压侧断路器并网信号。

采用主变高压侧开关同期并网或解列方式；发变组保持长期发电运行，只有在消缺需要时才停机退出发变组单元；正常运行时保持主变高压侧断路器开关合环运行。相关二次回路和功能的开入、开出量通过短接、断开、取消继电器、软件强制、发电流程改变、定值改变方式实现无发电机出口断路器的发电机与主变直接连接临时发电机组临时并网或解列的运行控制方式。

实施例2：

若发电机出口断路器一相或两相故障而无法使用，导致发电机无法并网发电，但是完好相以及三相的配套控制系统均可以使用，则可以采取以下应急运行方法：

（1）拆除发电机出口断路器一相或两相故障的成套设备；

（2）原发电机出口断路器一相或两相故障位置更换为对应的一相或两相离相封闭母线；完好相的发电机出口断路器直接合闸，断开其控制、动力电源，保证开关死连接，发电机与主变压器采用直接连接，所述替换后的一相或两相离相封闭母线与发电机组出口离相封闭主母线参数保持一致；

（3）采用离相封闭母线替换发电机出口断路器及断路器控制系统后，相关二次回路和功能按照无发电机出口断路器方案进行改造。

所述步骤（3）中的相关二次回路和功能按照无发电机出口断路器方案进行改造内容包括：计算机监控系统和同期、继电保护和故障录波、励磁、调速和主变冷却及消防系统。

所述计算机监控系统和同期的改造内容为：

机组同期点采用主变高压侧断路器同期并网方式；计算机监控系统二次回路及功能、机组程序组态、操作闭锁修改按机组并网运行时状态，在计算机监控系统侧端子排上短接、断开、软件强制方式实现，从而保证监控系统软件逻辑修改量较小；取消高压厂用变压器低压侧断路器厂用电源备投功能，本段母线电源由新的母线提供。

所述继电保护和故障录波的改造内容为：

退出发电机开关失灵保护；将发电机保护所需断路器位置信号开入更改为高压侧断路器接点；将发电机保护、励磁变保护、高厂变保护、主变保护、联络电缆保护、断路器保护、失步解列系统及安全稳定控制系统动作出口跳发电机出口断路器改为跳主变高压侧断路器。

所述励磁的改造内容为：

励磁系统联跳发电机出口断路器；励磁系统并网信号取消发电机出口断路器并网信号，只保留主变高压侧断路器并网信号。

所述调速和主变冷却及消防系统的改造内容为:

调速器、主变冷却器控制、主变消防、发电机消防、离相封闭母线热风保养系统的并网信号中取消发电机出口断路器并网信号，只保留主变高压侧断路器并网信号。

采用主变高压侧开关同期并网或解列方式；发变组保持长期发电运行，只有在消缺需要时才停机退出发变组单元；正常运行时保持主变高压侧断路器开关合环运行。相关二次回路和功能的开入、开出量通过短接、断开、取消继电器、软件强制、发电流程改变、定值改变方式实现无发电机出口断路器的发电机与主变直接连接临时发电机组临时并网或解列的运行控制方式。

Claims (6)

1.一种基于发电机出口断路器故障后重启发电机的应急运行方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）拆除发电机出口断路器成套设备及断路器控制系统；

（2）原发电机出口断路器成套设备位置采用离相封闭母线替换，即发电机与主变压器采用直接连接方式；

（3）采用离相封闭母线替换发电机出口断路器成套设备后，相关二次回路和功能按照无发电机出口断路器方案进行改造；

采用主变高压侧开关同期并网或解列方式；发变组保持长期发电运行，只有在消缺需要时才停机退出发变组单元；正常运行时保持主变高压侧断路器开关合环运行；

相关二次回路和功能的开入、开出量通过短接、断开、取消继电器、软件强制、发电流程改变、定值改变方式实现无发电机出口断路器的发电机与主变直接连接临时发电机组临时并网或解列的运行控制方式。

2.根据权利要求1所述的一种基于发电机出口断路器故障后重启发电机的应急运行方法，其特征在于：所述步骤（3）中的相关二次回路和功能按照无发电机出口断路器方案进行改造内容包括：计算机监控系统和同期、继电保护和故障录波、励磁、调速和主变冷却及消防系统。

3.根据权利要求2所述的一种基于发电机出口断路器故障后重启发电机的应急运行方法，其特征在于：所述计算机监控系统和同期的改造内容为：

机组同期点采用主变高压侧断路器同期并网方式；计算机监控系统二次回路及功能、机组程序组态、操作闭锁修改按机组并网运行时状态，在计算机监控系统侧端子排上短接、断开、软件强制方式实现，从而保证监控系统软件逻辑修改量较小；取消高压厂用变压器低压侧断路器厂用电源备投功能，本段母线电源由新的母线提供。

4.根据权利要求2所述的一种基于发电机出口断路器故障后重启发电机的应急运行方法，其特征在于：所述继电保护和故障录波的改造内容为：

退出发电机开关失灵保护；将发电机保护所需断路器位置信号开入更改为高压侧断路器接点；将发电机保护、励磁变保护、高厂变保护、主变保护、联络电缆保护、断路器保护、失步解列系统及安全稳定控制系统动作出口跳发电机出口断路器改为跳主变高压侧断路器。

5.根据权利要求2所述的一种基于发电机出口断路器故障后重启发电机的应急运行方法，其特征在于：所述励磁的改造内容为：

励磁系统联跳发电机出口断路器改跳主变高压侧断路器；励磁系统并网信号取消发电机出口断路器并网信号，只保留主变高压侧断路器并网信号。

6.根据权利要求2所述的一种基于发电机出口断路器故障后重启发电机的应急运行方法，其特征在于：所述调速和主变冷却及消防系统的改造内容为:

调速器、主变冷却器控制、主变消防、发电机消防、离相封闭母线热风保养系统的并网信号中取消发电机出口断路器并网信号，只保留主变高压侧断路器并网信号。