聂辉
新疆伊犁河流域开发建设管理局 新疆 伊宁市 835000
摘要:主要介绍了雅玛渡水电站机组供电孤网运行的基本情况,并重点分析了孤网运行期间发生的负荷大幅波动情况,最后结合实际总结探讨了一些孤网运行的经验,对其进行分别阐述。
关键词:孤网运行;负荷波动;调速器
1 引言
雅玛渡水电站位于新疆伊犁哈萨克自治州巩留县境内。电站利用NAGQ的灌溉渠道,在满足灌溉用水的基础上,利用与伊犁河干流的落差和特克斯河丰沛的水量,以及上游水电站的调节作用,在非灌溉期进行引水发电。可弥补电网冬季出力的不足,为电网提供优质、可靠、经济的能源,进而有效地缓解了特定区域用电紧张局面,满足区域发展生产的需要,推动地区经济发展。
2. 雅玛渡水电站及主要设备简介
雅玛渡水电站总装机容量 132MW,安装 3 台立轴混流式水轮发电机组,单机容量 44 MW,总装机容量 132 MW,机组制造厂家为福建南平水电设备制造有限公司,机组额定水头 154.3 m,额定转速 428.6/min。每台机组均装有水导、下导、上导和推力轴承,其作用是承受机组在运行过程中径向振摆力和轴向推力。
3 孤网基本概念
孤网是指孤立运行或与大电网解列后处于孤立运行工况的电网。雅玛渡水电站仅通过一回 110 kV线路(同杆塔)与电网连接,当检修或故障跳闸时,就会出现孤网运行情况。
孤网运行最突出的特点,是由负荷控制转变为频率控制,要求调速系统具有符合要求的静态特性、良好的稳定性和动态响应特性。用户负荷变化的情况下自动保持电网频率的稳定,称为一次调频功能。运行人员通过操作调速系统的给定机构来调整孤网频率,使之维持在额定频率附近,称为二次调频。
3 孤网运行情况
根据雅玛渡水电站特点,优化了机组各系统孤网运行参数。当 雅玛渡水电站遇河川变至萨尔布群变电所(连接大网)中断,雅玛渡水电站带厂用电、母线以及2/3/4号线路空载运行,负荷大小估计在2-5MW固定负荷运行。
3.1 孤网期间运行方式
110kVⅠ、Ⅱ母联络运行,Ⅰ母带Ⅰ、Ⅱ回出线运行,Ⅱ母带Ⅲ、Ⅳ回出线运行;3号机组与系统解列,空载带厂用电运行;1、2号机组带达总降孤网运行系统正常运行。
3.2 设备运行情况
孤网运行期间,机组油温、瓦温、振动摆度值均在规定范围内。机组频率基本在(50±0.35)Hz范围内,偶尔会超出此范围但也很快能调整到正常范围内运行。其中1号机组一次调频平均约 43s动作一次,2 号机组一次调频平均约 99s动作一次。由于机组调速器参数设置不同,1号机组一次调频次数较 2号机组频繁。由于调速器动作频繁,调速器油压装置油泵启停次数明显比正常运行时多,其中1号机调速器油压装置油泵约8.3 min 启动一次,2 号机调速器油压装置油泵约11.2 min启动一次,压力油罐表面温度无明显变化,在 28~31℃范围内。孤网机组运行情况如表1所示(数据来自监控系统数据库)。
.png)
母线及线路电压均保持在 115~223 kV的要求范围内运行,电压最高到223.568 kV,最低到114.328 kV。
4 孤网运行负荷异常波动的分析
孤网运行期间,发生了3 次负荷大幅突变。两台机组负荷最大突变量约 60 MW,由负载动力变压器跳闸引起。机组调速器、励磁系统快速响应,没有造成机组过速跳闸,机组、母线及线路过电压。此次异常波动如图1、图 2 所示。
.png)
由图3可见,频率先升后降,波动范围为 52.863~49.532 Hz,甩负荷后机组导叶被快速压至全关,并调相运行。
.png)
5 总结与建议
通过这次孤网运行,在孤网机组参 数设置、孤网运行注意事项、孤网操作、负荷调整等方面积累了一定的经验在遇河川变至萨尔布群变电所(连接大网)中断后,雅玛渡水电站1机组调速器切至机手动模式,进行人为干扰调节,2台机组频率模式,机组系统跟随孤网(小电网)跟踪调节,实现孤网稳定运行。总结如下∶
(1)2 台机组孤网运行时,一台机组的调速器 b=0,另一台机组 b≠0;b=0的机组带 25%~35%的总负荷,用作一次调频,b≠0 的机组带 65%~75%的总负荷,用作二次调频。 采用该种方式,可以避免了负荷来回拉扯现象,从而使机组运行状况更好,且机组中也不会运行状况不良的现象。当转速死区一台设 0.15 Hz,另一台设 0.30 Hz的时候,系统中能够合理分配一次调频次数,且频数分的更系统,在系统中延长调速器油压装置油泵启动间隔进行合理调试。
(2)尽量依靠励磁、调速器自动调节功能稳定孤网,减少人为调整有功或无功负荷。严禁从监控系统上位机上通过有功闭环或无功闭环调节机组有功或无功,会引起系统功率波动的现象出现。
(3)在应用用户甩负荷后,1号机组导叶将会快速压至全关,此时要及时根据情况调整 1号机组负荷,避免 1号机组长时间调相运行。同时1号机组的逆功率保护应切除,防止总体的发生用户甩大负荷情况下机组逆功率保护动作跳机,避免整个系统运行不完善。
(4)在调整孤网运行的过程中,要密切关注孤网机组调速器油压装置油泵启停、频率、瓦温、油温、振摆等变化情况,加强巡检力度,落实岗位责任制,如果在运行过程中发现问题,要及时对相关问题进行处理,确保孤网运行安全有效,且运行合理性更强。
(5)运行过程中,相关操作人员要严格按要求及孤网运行步骤进行孤网运行操作,需要明确指出的是,电网解列进行孤网及从孤网并入电网时的操作,确保系统安全稳定,才是最重要的内容。
参考文献
[1]豆继学.一起孤网运行的事故分析及处理[C].//全国大中型水电厂技术协作网.全国水电站运行技术经济研讨会论文集.2006:368.
[2]杨超然,向文平.瀑布沟水电站孤网运行分析及改进方法[C].//中国水利科研信息网.第三届全国水电厂(站)机电设备改造新技术与自动化控制技术交流研讨会论文集.2013:129-134.
[3]乔涛.孤网运行电站厂用电系统保障[J].水电站机电技术,2019,42(10):1-3,6.
[4]杨超然,向文平,彭光明.瀑布沟电站孤网运行分析及改进方法[C].//中国动力工程学会%中国水力发电工程学会%中国电机工程学会.第十九次中国水电设备学术研讨会论文集.2013:537-541.
[5]刘武超,黄开寿.公格尔水电站机组水导甩油原因分析及处理[J].四川水力发电,2016,35(3):53-54,68.