曾韡

（河北大唐國際張家口熱電有限責任公司，河北 張家口 075000）

1 背景

現代發(fā)電企業(yè)的管理無不將機組設備的安全放在首要位置。大唐集團公司二十五項反措中也要求防止全廠停電事故，確保主機交直流潤滑油泵和主要輔機小油泵供電可靠。柴油發(fā)電機作為保安段的事故備用電源，能否順利帶載起動對保障機組在全廠停電的情況下安全停機，防止汽輪機斷油燒瓦等重大設備事故發(fā)生起著決定性的作用。張家口熱電公司在2009年投產后1號、2號機組柴油發(fā)電機定期試驗過程中發(fā)現，柴油發(fā)電機只能在空載的情況下自起動成功，無法實現帶載自起動。雖然全廠停電的事故情況幾十年難得一遇，但張家口熱電本著對工作極端負責，對技術精益求精的態(tài)度，認真對待柴油發(fā)電機帶載自起動的問題，經過調研，多次研討方案，最終確認由繼電保護班對保安段進行電氣二次改造解決柴油發(fā)電機無法帶載起動的問題。

2 設備簡介

張家口熱電公司共安裝兩臺額定容量為650 kW的GS715P型柴油發(fā)電機分別作為兩臺機組事故保安段的備用電源。由于保安段所帶的主要設備有：汽輪機潤滑油、頂軸油泵、發(fā)電機密封油泵等。上述各設備如果失電會導致汽輪機斷油燒瓦等重大設備事故的發(fā)生。因此，柴油發(fā)電機能否帶載起動直接影響著機組安全水平。

3 現場調研

繼電保護班通過對投產以來的柴油發(fā)電機起動試驗情況了解分析，發(fā)現柴油發(fā)電機無法起動的原因主要有環(huán)境溫度低、起動系統(tǒng)電路故障、蓄電池充電不足、低電壓故障等。而低電壓故障是柴油發(fā)電機無法帶載起動的主要原因。所以只要能解決低電壓故障這個問題，就能大大提高柴油發(fā)電機起動的成功率。

為了解決低電壓故障這個問題，繼電保護班對柴油發(fā)電機、保安段的保護測控裝置及運行方式進行了調查研究：

1）張熱公司現有的兩臺650 kW的柴油發(fā)電機起動時突加負荷容量不能超過90 kW（廠家提供的數據），但現場試驗發(fā)現該柴油發(fā)電機突加容量不能超過60 kW。而保安段失電并恢復供電后立即重起動的負荷容量是140 kW，遠遠大于60 kW，所以柴油發(fā)電機帶載起動時會由于低電壓故障導致起動失敗。

2）保安段改造前的保護測控裝置的起停繼電器為磁保持型，該繼電器閉合后在未收到上位機或就地分閘指令的情況下將一直保持閉合狀態(tài)。因此在運行負荷開關失電并恢復供電后，該負荷將立即重起動。改造前保安段運行負荷的重起動時間是不可控制的。

4 方案確認

通過現場調研分析，最終確認了通過對保安段進行電氣二次改造使得保安段負荷在失電并恢復供電后分批次重起動，每批次起動負荷容量小于60 kW。

5 方案實施

在2011年4月和9月分別對2號機組保安段和1號機組保安段進行了相關改造。以下已內容都以1號機組改造為例。

5.1 更換保護測控裝置

為了實現保安段負荷的分批次延時重啟，將負荷開關保護測控裝置更換為具有延時重起動功能。

5.2 對開關二次回路進行改造

為了保證延時重起時間計時的準確性，應該保證開關保護測控裝置電源的可靠性。因此將原保護測控裝置電源由交流改為直流。

5.3 對保護測控裝置參數定值進行整定及設置

按照負荷重要性對負荷延時重起動時間等相關參數定值進行整定并設置，延時整定時間見表1：

表1 延時整定時間表

6 試驗驗收

6.1 靜態(tài)試驗

對保安段更換了保護裝置及回路改造的開關進行失電立即重起動和失電延時重起動試驗。

試驗結果：所有改造開關均滿足要求。

6.2 動態(tài)試驗

試驗一：1號機組保安段電源一與電源二切換試驗。

試驗目的：驗證保安段電源一與電源二之間切換時，裝有9692B型保護的開關能否立即重起。

試驗條件：1）保安段由電源二供電；

2）保安段所帶負載見表2（其他不帶9692B型保護裝置的開關均處于合閘狀態(tài)）。

表2 保安段所帶負載

試驗步驟：分保安段電源進線二開關，快切裝置動作，保安段電源切換至保安電源一。

試驗結果：1）保安段電源二成功切換至保安段電源一；

2）上表所述負荷均實現立即重起動。

試驗二：柴油發(fā)電機帶載自起動試驗

試驗目的：模擬全廠停電的情況，確認柴油發(fā)電機能否帶載自起動。

試驗條件：1）保安段由電源一供電，電源二開關禁操；

2）保安段所帶負載與試驗一相同。

試驗步驟：分保安段電源進線一開關，快切裝置動作，起動柴油發(fā)電機。

試驗結果：柴油發(fā)電機帶載起動成功。

柴油發(fā)電機帶載自起動成功時的電流歷史曲線圖如圖1：

圖1 柴油發(fā)電機帶載自起動成功時的電流歷史曲線圖

柴油發(fā)電機帶載自起動成功時的電壓歷史曲線圖如圖2：

圖2 柴油發(fā)電機帶載自起動成功時的電壓歷史曲線圖

7 成果鞏固

通過試驗確認對保安段進行電氣二次改造，解決了柴油發(fā)電機起動容量不足，無法帶載起動的問題。為了把取得的成果加以鞏固，繼電保護班與有關部門協(xié)商后采取了以下鞏固措施。

1）加強柴油發(fā)電機的操作培訓。

2）加強柴油發(fā)電機的維護工作。

3）柴油發(fā)電機定期試驗。

4）改善系統(tǒng)運行方式，使保安段運行負荷容量盡量少。

5）降低柴油發(fā)電機低電壓保護的動作電壓值，由原來的80%額定電壓改為70%額定電壓。

7 結語

張家口熱電公司兩臺300 MW供熱機組，擔負著供熱供電雙重任務，機組的安全性就顯得更加重要。通過對保安段的電氣二次改造，解決了柴油發(fā)電機起動容量不足的問題，提高了事故備用電源的可靠性，機組的安全得到了進一步的鞏固和加強。