2015年上海地区涉网机组跳闸原因分析及对策.pdf

l 4 上海电力 2 0 1 6年第 6期 2 0 1 5年上海地区涉网机组跳闸原因分析及对策 高天云 ( 闰网 海巾电 力公划 电 力科学研究院 ， L海2 0 0 4 3 7 ) 摘要 ： 边汇总 r 2 0 1 5年度 上海 地f x = 涉网电厂 ，皮咀机组 发牛的 4 1次跳闸情 况， 分析 丁跳 闸次数上升 的 襄， 埘跳 进 行 r_J 1 炎 ， 并根据跳 原冈及仔 的薄弱环节 ， 提 了一 发 电机 组频繁跳 闸 、 确保 电网安 仓 的建 议 关键词 ： 涉 H机组 ； 4 t f , q ； 分析 ； 改进 缱议 中图分类号 ： r M 7 I 文献标志码 ： A l 机组跳 闸数 据 比较 2 0 1 5年 一I ： 海 地 区涉 网电 厂共 发乍 4 1次机 组 跳 闸 ， 与 2 0 1 4年 同 期 的 2 8次 相 比增 加 了 l 3 次 ， 同比上升 4 6 2 表 1列 f J j 了 2 0 l 4年度 和 2 【 ) l 5年度 发电机组跳闸数据比较 表 1 2 0 1 4、 2 0 1 5年发电机组跳 闸数据 比较 一 堕 ( ) 、 l1 、 、 、 、 一 一 2 01 4 5 4 【 】 5 3 2 书 2 01 5 2 l l 5 4 l 9 41 从表 l r t 1 I ， 1 0 0 0 Mw 及 6 0 0 MW 机组跳 闸次数if , ； - q ： 均有明 卜降， 特别是燃 气轮 饥机 组 ， 2 ( ) l 5年跳I1 f l J 次数不仅屠第一位 ， 而且与 2 0 l 4 年 卡 1 比尽增 l 6次 ， 同比 I 升达 5 3 3 3 2 机 组跳 闸统计分析 2 1按 机组 容 量统计 图 1为按 机组容量分类的机组跳闸饼冈 l l I c ) l J M W _ I I 1 狻 机 组 答 皱 分 类跳 刚饼 # I 2 0 1 5年 ， f 海燃气轮机机组装机容量 已达 5 3 0 0 MW， 占上海总装机容量的 2 5 强 ， 特别是发 电世较往年大幅增加 ， 冈此燃气轮机房 停次数 和 运行时间明 增加 频繁启停和长时问运行使一 燃机原本没有 暴露 出来的问题逐渐 暴露无遗 ， 同时提f t ： 了一些新课题需要探索研究， 如提 高运 行人 员的操作水平 ， 保证燃气气源稳定和品质， 提 高 日常维护保养水 平等 ， 以确保燃气轮机机组 的 安全 稳定 。 从 l 9次燃气轮机机组跳闸原因看 ， 某厂 0号 燃机 南于前方厂供给的高炉煤气和焦炉煤气的杂 质含量高、 热值小稳 ， 导致燃烧不稳 、 喘震阀前后 乐差增大， 致使 0号燃机频 繁跳闸达 9次 除此 之外 ， 部分燃机的天然气源不稳 ， 也造成多次燃机 跳 闸 、 2 2 按机组跳闸原因统计 表 2列 出了 2 0 l 4年、 2 0 1 5年发 电机组 跳闸 原 因比较 ， 图 2为 2 0 l 5年度 4 1次跳闸原因分类 饼 表 2 2 0 1 5年发电机组跳闸原因分类 垩堑 1 1 堡 _ - 鱼 5 1 2 8 3 2 41 人为运行3 其他2 热 工0 7 5 电气 9 2 2 机务 t 9 4 6 l 剖2扳 机组 跳 闸原 分类 饼 罔 由表2可见， 机务原冈引起机组跳闸居首位 ， 比2 0 1 4年尽增 l 0次 ， 同比上升 I 】 1 1 1 。主要集 中在燃气品质差、 机械部件故障、 滤网堵死、 M O O G 阀卡涩等。排第二位的是热T原凶， 比2 0 1 4年尽 增 6次， 同比上 升 3 0 0 。热 一 I 原 因主要 集 中在 。 一 塑 2 8 柑一 度一 年一 如 如 2 0 1 6年第 6期 上海电力 1 5 D C S卡件异常和信号线烤焦及松动等故障。增加 次数主要发生在早期投产 的 3 0 0 M W 机组 和燃气 轮机机组上， 这些机组经过近 3 O年的运行 ， 不少设 备器件已进入故障高发期 ， 而更新改造资金相对投 入不足 ， 致使这类机组时常“ 带病” 运行。 2 3按月度跳闸统计 表 3为 2 0 1 4年和 2 0 1 5年发电机组跳 闸月度 数据 比较 。 表 3 2 0 1 4 、 2 0 1 5年度发电机组跳闸月度比较 年度1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 l 2 合计 2 01 4 3 O 2 l 3 4 5 1 O 1 2 6 2 8 2 01 5 3 1 2 5 2 7 4 5 1 3 3 5 41 图 3为 2 0 1 4年、 2 0 1 5年机组跳 闸月度 分布 图 4 2 0 1 5年大机组每台每年跳 闸次数饼图 2 0 1 5年 ， 上海 电网外来 电大量输入 ， 使得上 海本地燃煤机组运行小时大 幅下降 ， 不少机组处 于长期停备状态 ， 这也是大机组跳闸次数 比 2 0 1 4 年有所下降的原因之一 。 曲线。 3 结论及措施 I二； 3 ； i l ， 5 、 | 一 ， ， - J 4 2 5 ： 3 3 一 ： 月 图 3 2 0 1 4 、 2 0 1 5年度发电机组月度跳闸分布图 从图3可见， 6 、 7月份机组跳闸次数 明显高于 其它月份 ， 这与 自 1 9 9 6年至 2 0 1 5年间共发 生的 9 9 8次机组跳 闸统计数据相符。偏高 的原 因与这 段时期大量机组检修、 改造及试验启动中的检修质 量不高、 改造仓促以及 日常试验把关不严有关。 2 4按集 团公司统计 表 4列 出了 3 0 0 MW 级以上大型单元燃煤机 组每年每 台跳 闸数据。2 0 1 4年为 0 7 1次 ， 2 0 1 5 年为 0 6 4次， 同比下降 0 0 7次， 下 降率 9 8 6 。 图 4为 2 0 1 5年度大机组每台每年跳闸次数饼图。 表 4 3 o 0 MW 及以上大型燃煤机组跳 闸数据 电厂 2 0 1 4 2 0 1 5 跳 闸总数次 年 台跳闸总数次 年 台 3 1 结 论 ( 1 ) 引起 2 0 1 5年度发 电机组 跳闸次数剧增 的主要原 因是燃气轮机机组 ， 全年跳闸达 1 9次 ， 比 2 0 1 4年度尽增 1 6次。 ( 2) 在 4 1次机 组跳 闸 中， 重复 性跳 闸达 6 次 ， 有 的甚至在 同一天内同时发生两台机组跳闸， 如增压风机控制 电源和火焰监视 信号 的多次失 去 ， 防喘阀的频繁动作等。 ( 3 ) 随着绿色能源战略调整和环保压力的增 大 ， 上海 电网将面临巨大外来 电压力 ， 强馈人 、 弱 开机、 热备用、 低 负荷等将呈新常态 。大量外来电 造成本地机组长期调停或低负荷运行 ， 由此引起 停役设备锈蚀 、 卡涩 、 泄漏等缺陷频发 ； 而低负荷 运行导致 自动控制品质不佳 ， 保护系统处于临界 边缘 、 燃烧不稳等异常状况的频发 。 3 2措施 为了进一步抑制机组跳闸 ， 提高上海 电网的 安全可靠性 ， 建议重点做好如下工作 ： ( 1 ) 研究燃气轮机机组频繁启停和长周期运 行模式 ， 做好停备期间的维护保养和定期 试验工 作 ， 确保燃机机组始终处于 良好的待命工作状态。 运行人员要把握不 同运行模式下的特性和状态参 数变化趋势 ， 提高应对气源质量不 良情况下的操 作对策 ， 抑制燃机频繁跳闸事件的发生。 ( 2 ) 加强早期 投产 的 3 0 0 M W 机组 的检修、 改造 、 日常维护保养及定期试验工作 ， 做好危险点 分析 ， 开展关键设备 的寿命 管理 ， 严 防发 电设备 “ 带病” 工作 ， 保证发 电设备的安全 、 经济运行。 ( 3 ) 认真做好现场设备的 日常巡 回检查 ， 并将 2 O 8 6 4 2 O 1 6 上海电力 2 0 1 6年第 6期 不对称参数三相三绕组变压器仿真 模型和计算方法的研究 赵 学强 ( 国网上海市电力公司电力科学研究院， 上海2 0 0 4 3 7 ) 摘要 ： 针对 目前许多常用的电力系统计算程序都无法计算由于变压器三相参数不对称而导致的电力系统 三相潮流不平衡， 提出了一种不对称参数三相三绕组变压器仿真模型和计算方法。仿真模型包括三个独立的 三绕组变压器 ， 每个三绕组变压器包括三条支路阻抗以及并联导纳， 通过分别独立填写每相变压器的参数来 表示变压器三相参数的不对称性。利用德国西门子公司开发的 N E T O MA C程序， 实现了提出的仿真模型的计 算方法。该仿真模型和计算方法的正确性， 通过 I E E E 9 节点系统经典算例得到了理论验证 ， 通过杨高 4号变 B相备用的现场实际应用案例得到了实践验证。 关键词： 电力系统； 变压器 ； 仿真模型 ； 三相不对称； 潮流计算； N E T O MA C 中图分类号 ： T M 7 1 1 文献标志码 ： A 在电力系统 中， 发电机 、 变压器 、 输 电线 、 并联 电抗器和并联电容器等元件的参数一般都是三相 对称的 ， 因此在计算 电力系统 的潮流分布 时， 通常都是按 照单相潮 流来计 算 J 。 目前许多 常 用的电力 系统计算程序 ， 如 B P A程 序、 P S S E程 序等都无法进行三相不平衡潮流分析计算 。对于 电力系统三相不对称潮流计算的研究主要还是集 中在不对称负荷 。 少数几个可以进行三相不对称潮流计算的电 力系统计算程序都具有一定 的局限性 ， 都无法计 算由于变压器三相参数不对称而导致 的系统三相 潮流不平衡。例 如采用德 国西 门子公 司开发 的 N E T O MA C程序来 进行三相不 平衡潮流计算 ， 可 以计算输 电线 、 并联 电抗器和并联电容器元件参 数三相不对称情况下的三相不平衡潮流分布 ， 但 是无法计算由于变压器三相参数不对称而导致的 系统三相潮流不平衡。因此在实际计 算中 ， 只能 近似认为变压器三相参数是对称的。这种近似算 法具有一定的局限性 ， 例如不 能用于变压器备用 适用性研究 ， 该研究要考 虑变压器三相参数不对 称 。 本文基于德国西 门子公 司开发的 N E T O MA C 程序 ， 提出了一种不对称三相三绕组变压器仿真 模型和计算方法 ， 目的在于计算含不对称参数三 相三绕组变压器 的电力系统的不平衡稳态潮流 ， 可以比较准确地计算出由于变压器三相参数不对 称而导致的电力系统三相潮流的不平衡 。 1 三相三绕组变压器等值模型 根据三相三绕组变压器最基本 的物理概念和 相关原理 ， 建立了图 1所示 的三相三绕组变压 器等值电路。该等值电路模型是 自行研究开发的 检查 中的各项参数与规程标准的要求相 比较 ， 与 正常运行时 的参数相对 比， 以便从 中发现可能存 在的缺陷和潜在性 隐患 ， 要充分发挥人 的主观能 动 l生， 以高度 的责任性对待任何微小 的缺陷， 只有 这样才能有效防止极端事件 的发生 ， 确保现场设 备安