浅析三门核电汽轮机功率负荷不平衡保护刘开--中国期刊网

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浅析三门核电汽轮机功率负荷不平衡保护刘开

发表时间：2020/5/9 来源：《电力设备》2020年第2期作者：刘开

[导读] 摘要：三门核电汽轮机作为电厂最重要的设备之一，需要配置保护保证其安全可靠运行。

        （三门核电有限公司浙江三门 317112）
        摘要：三门核电汽轮机作为电厂最重要的设备之一，需要配置保护保证其安全可靠运行。OPC（超速保护控制）保护就是其中重要的一个，三门核电OPC保护由机组甩负荷保护逻辑、功率负荷不平衡保护逻辑和转速保护逻辑构成，本文主要对功率负荷不平衡保护逻辑和元件进行分析，研究这种保护的优缺点。
        关键字：汽轮机 OPC 功率负荷不平衡
        0引言
        功率负荷不平衡保护是通过检测汽轮机功率与发电机功率的不平衡程度，同时检测实时的转速信号，若满足逻辑条件，会动作汽轮机调阀，将机组稳定。传统的功率负荷不平衡保护一般使用发电机有功功率变送器作为发电机功率输入信号，由于有功功率变送器本身的问题，会造成保护误动作或者响应时间过长。三门核电使用了三菱JE126451作为功率负荷不平衡保护电气量输入，在PLS（电厂控制系统）进行数据换算后，与汽轮机功率作比较，经过逻辑运算后再进行保护输出。
        1概要
        1.1 OPC保护介绍
        三门核电OPC保护逻辑图如下：

        2.2变送器分析：
        采用传统发电机有功功率变送器的不足：
        抗电磁电磁干扰能力差，在一定的电磁干扰下，会造成变送器输出突变，导致采用的当前实际功率误差较大，严重时还会造成误动作。
        暂态性能差，变送器的响应时间在200ms左右，在功率会出现较大波动时，变送器无法正确判断当前实际功率，同时由于响应时间较长，会造成OPC动作时间慢，容易对设备造成损伤。
        缺少二次回路断线判断和闭锁逻辑，在发生断线时会造成信号失真。
        采用新型变送器的优点
        该电流变送器不需要外加电源，由输入电流直接转换为输出电压，不经过其他环节，同时变送器外壳采用抗电磁干扰较好的材料，抗干扰和电磁干扰性能较好。
        采用输入电流/输出电压方式，由输入电流直接转换为输出电压，响应时间短。
        采用新型变送器的缺点
        缺少CT短线闭锁逻辑，发生两组及以上CT断线时，由于输入电流为零，满足三取二逻辑，系统会错误判断发电机功率将为零，导致OPC保护误动作。
        结合本厂OPC保护逻辑，无论厂内厂外故障造成发电机功率无法送出时，OPC保护都能快速正确的动作，将系统稳定下来。实现了专门的零功率保护的功能，但是在厂外故障时，OPC保护不能自动将机组转为孤岛运行模式，需要运行人员手动分开主变高压侧开关。
        结论
        通过分析，功率负荷不平衡逻辑能够保护厂内和厂外因功率波动造成的超速故障，同时使用了三菱JE126451的新型变送器，较使用传统功率变送器的保护更加可靠，响应时间更短，能够更好的保护设备安全。
        参考文献:
        [1]朱亚清，李峰，等.600MW超临界机组OPC误动原因分析及对策研究 [J]. 电力技术，2010.19（13-14）：67-68
        [2]乔永成，寇海荣，王云辉，等. 发电机零功率保护 [J]. 电力自动化设备，2011,31（5）：148-151.