350MW安全自动装置

350MW安全自动装置主讲：邓建华☆安全自动装置定义

电力系统的安全自动装置是指防止电力系统失去稳定和避免电力系统发生大面积停电的自动保护装置。如自动重合闸、备用电源和备自投、自动联切负荷、自动低频（低压）减负荷、事故减功率、事故切机、电气制动、水轮发电机自动启动和调相改发电、抽水蓄能机组由抽水改发电、自动解列、振荡解列及自动快速调节励磁等。☆电网中安全自动装置种类

自动重合闸装置

低频低压解列装置 振荡（失步）解列装置

切负荷装置 自动低频、低压减负荷装置 大小电流联切装置 切机装置☆自动重合闸装置

自动重合闸装置是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。电力系统运行经验表明，架空线路绝大多数的故障都是“瞬时性”的，永久性的故障一般不到10%。因此，在由继电保护动作切除短路故障后，电弧将自动熄灭，绝大多数情况下短路处的绝缘可以自动恢复。因此，自动将断路器重合，不仅提高了供电的安全性和可靠性，减少了停电损失，而且还提高了电力系统的暂态水平，增大了高压线路的送电容量，也可纠正由于断路器或继电保护装置造成的误跳闸。所以，架空线路要采用自动重合闸。☆自动重合闸装置的基本要求（1）正常运行时，当断路器由继电保护动作或其它原因而跳闸后，自动重合闸装置均应动作。（2）由运行人员手动操作或通过遥控装置将断路器断开时，自动重合闸不应起动。（3）继电保护动作切除故障后，自动重合闸装置应尽快发出重合闸脉冲。（4）自动重合闸装置动作次数应符合预先的规定。（5）自动重合闸装置应有可能在重合闸以前或重合闸以后加速继电保护的动作，以便加速故障的切除。（6）在双侧电源的线路上实现重合闸时，重合闸应满足同期合闸条件。（7）当断路器处于不正常状态而不允许实现重合闸时，应将自动重合闸装置闭锁。

☆自动重合闸装置分类及运用一般的来说自动重合闸装置分为四种状态：单相重合闸、综合重合闸、三相重合闸、停用重合闸110kV及以上线路大多采用三相一次重合闸，根据运行经验110kV以上的大接地电流系统的高压架空线路上，短路故障中70%以上是单相接地短路，特别是220kV以上的架空线路，由于线间距离大，单相接地故障甚至高达90%左右。在这种情况下，如果只把发生故障的一相断开，然后再进行单相重合闸，而未发生故障的两相在重合闸周期内仍然继续，就能大大提高供电的可靠性和系统并列运行的稳定性。因此，在220kV以上的大接地电流系统中，广泛采用了单相重合闸。我厂220KV两条线路及500KV三条线路均采用单相重合闸方式。☆我厂配置的自动重合闸装置一期工程500kV配电装置采用4/3接线方式，2台发电机-变压器组和1回500kV线路及电抗器组成1个完整串，一共3个完整串和母线设备。二期工程新建两个不完整3/2串，新上四台断路器。2台机组以发电机-变压器组单元接线接入新上的不完整3/2串。

500KV自动重合闸按开关配置，三条线路对应的6个开关自动重合闸设置为”单重”方式，其余开关自动重合闸设置为“停用”方式。一期工程220kV配电装置采用双母线接线方式，母线上接有2回220kV线路、母联及母线电压互感器和4台启动/备用变压器。本期工程2台启动/备用变压器从一期工程已建成的220kV配电装置备用间隔引接。

2回220kV线路保护配置自动重合闸设置为“单重”方式。☆我厂重合闸动作原理如右图所示：500KV阳东I线正常运行时，5012、5013开关重合闸投运，当阳东I线发生故障后，线路保护动作跳开5012、5013开关，5012、5013开关重合闸启动分别延时0.7S、1S后合上5012、5013开关。重合闸启动条件：1）开关位置不对应， 防止开关偷跳。 2）保护动作启动，线路 发生单相故障时，进行重合。☆我厂重合闸动作录波图☆我厂重合闸装置配置情况500KV线路中开关重合闸，黄CD灯亮说明重合闸投入运行。500KV母线边开关重合闸，黄CD灯灭说明重合闸停用。220KV线路重合闸，黄CD灯亮说明重合闸投入运行。☆我厂安全稳定控制装置总体框架图☆我厂安全稳定控制装置介绍FWK300分布式稳定控制装置UFV-200C电压补偿装置UFV-200C振荡解列装置☆我厂安全稳定控制装置概述

500KV系统安全稳定装置由两套独立工作的自动装置组成，每套装置配置：FWK-300型分步式稳定控制装置MTC-280型光纤通信装置UFV-200F型振荡解列装置UFV-200C型电压补偿装置UFV-200C型机组信息采集及切机执行装置（配置于各台机的稳定控制从柜内）每套FWK-300分布式稳定控制装置通过相应的MTC-280型光纤通信装置与各台机组相应的的UFV-200C型机组采集及切机执行装置进行通信，机组的UFV-200C型装置将机组的功率及允切状态通过光纤传送至相应的FWK-300装置，FWK-300装置的切机命令也通过光纤传送至机组相应的UFV-200C装置。

一套独立的逻辑决策系统包括一套FWK-300分布式稳定控制装置、8套UFV-200C机组信息采集及切机执行装置以及一套MTC-280光纤通信装置，上述装置可视为一套设备，同时进行投退，当主柜FWK-300装置和任一从柜相应的UFV-200C装置异常，则该主柜的FWK-300装置及8个从柜内相应的UFV-200C装置均需退出。每套装置具有事件记录、数据记录、GPS对时、自检、显示及打印功能。每套装置动作出口触发发电机-变压器组跳闸矩阵，并启动录波或远动。☆FWK-300分布式稳定控制装置概述

FWK-300分布式稳定控制装置在接收阳东线线路保护动作的信号判断故障类型并通过切机策略表（如下图）判断切机台数、UFV-200F振荡解列装置或UFV-200C电压补偿装置的转接切机命令及东明、三堡等站的远切命令后按照切机原则（下章介绍）动作出口切除发电机组。方式编号系统方式说明措施断面潮流（阳东I、II、III线和功率，单位：MW）相间故障单相永久故障单相瞬时故障无故障跳闸同名相永久故障同名相瞬时故障异名相永久故障异名相瞬时故障母线故障1正常方式1500＞P≧10000000000001800＞P≧15000000101002200＞P≧1800000020200☆UFV-200F振荡解列装置概述配置相位角原理的UFV-200F振荡解列装置，在正常方式及检修方式下，当系统发生异步振荡且振荡中心位于装置整定范围内时，振荡解列装置启动，经FWK-300出口切除阳城电厂1台～4台发电机组。

☆UFV-200C电压补偿装置概述配置电压补偿原理的UFV-200C电压补偿装置，在正常方式及检修方式下，当系统整定范围内发生相间短路故障且事故前阳东I、II、III线和功率大于整定值时，装置启动经FWK-300出口切除阳城电厂1台发电机组，尽快恢复系统稳定运行；目前，UFV－200C电压补偿装置暂不投入。☆接收远方切机信号功能介绍东明、三堡站的远切命令以光信号的形式通过光纤通道传送至阳城电厂光端机（其中东明及三堡的远切命令为独立的光纤通道直接送至阳城），在阳城电厂光端机转变为电信号后送至稳控装置光电接口柜，在稳控装置光电接口柜内经MTC—260光电转换模件转变为光信号后送至DOT—100光电转换模件，经DOT—100光电转换模件解析输出接点信号后，经相应的通道压板送至FWK-300稳控装置，东明、三堡、苏北安控的远切命令可通过通道压板进行单独投退。阳城电厂FWK-300安控装置在接收到远方切机命令后，若就地判别启动，经远方信号二取一判别后动作切机。若就地判别不启动，则经远方信号二取二判别后动作切机。☆我厂安全稳定装置功能介绍1、自动判别本厂的运行方式，进行切机顺序的排队；2、FWK-300型分步式稳定控制装置检测判断阳东I线、阳东II线、阳东III线的各种类型故障查找策略表切除机组；3、FWK-300型分步式稳定控制装置接收UFV-200F振荡解列装置及UFV-200C电压补偿装置的转接切机命令查找策略表切除机组；4、FWK-300型分步式稳定控制装置接收东明、三堡站的稳定控制装置及苏北安控系统所传送的远方切机命令，并经当地判别后查找策略表切除机组；5、在正常方式及检修方式下，当系统发生异步振荡且振荡中心位于装置整定范围内时，UFV-200F振荡解列装置启动经相应的FWK-300装置出口切除1～4台机组；6、在正常方式及检修方式下，当系统整定范围内发生相间短路故障且事故前阳东I、II、III线和功率大于整定值时UFV-200C电压补偿装置启动经相应的FWK-300装置出口切除1台机组（本功能暂未投用）；7、八个从柜的UFV-200C装置分别采集#1～#8机组的模拟和开关量，向相应主柜FWK-300装置传送各台机组功率和允切状态。主柜FWK-300装置的切机命令通过光纤通信传送至从柜相应UFV-200C装置，UFV-200C装置经判断后出口切除机组。8、FWK-300装置设有断路器检修人为设置的压板，当断路器断开时投入相应压板，由装置识别我厂运行方式及事故时的跳闸状态，防止机组跳闸联切线路而引起控制量的变化；9、FWK-300装置设有电网方式压板，根据方式压板判断电网运行方式；10、两套FWK-300装置独立工作，互为主辅，主柜动作时无延时出口并闭锁辅柜；若主柜不动作则辅柜延时35ms出口。11、UFV-200F振荡解列装置和UFV-200C电压补偿切机装置还根据阳东线路检修压板来判断阳东线路的运行方式，当阳东Ⅹ线检修时，应投入UFV-200F振荡解列装置和UFV-200C电压补偿切机装置中该线相应的检修压板。12、主柜和从柜的装置都在不断检测各自的异常量，根据情况来决定是否闭锁装置。☆我厂安全稳定装置切机原则1、正常情况下，如阳城电厂60万千瓦机组运行，必需投入60万千瓦机组切机压板，如60万千瓦机组切机压板确实无法投入，应按照相关稳定规定要求控制相关断面潮流；2、在任何方式下，如需切除阳城电厂四台机组，必需投入60万千瓦机组切机压板；3、在任何方式下，阳城电厂切机后至少保留三台机组运行；4、在执行切机控制时，不能切同一串中的两台35万千瓦机组；5、在执行切机控制时，不能切机后解列一回仍在运行的线路；6、在执行切机控制时，优先切除60万千瓦机组，如60万千瓦机组未投入切机压板，则选择切除35万千瓦机组来替代执行切机控制命令；7、在执行切机控制时，最多切除1台60万千瓦机组和3台35万千瓦机组，在切三台35万千瓦机组时，应选择和功率较大的同一母线侧的三台机组；8、如果阳城电厂出现35万千瓦机组所在串500KV开关检修方式，应保证被检修的开关一侧的机组出力最大，而且该母线侧的三台35万千瓦机组出力之和较大；9、如果阳城电厂出现60万千瓦机组所在串500KV开关检修方式，应保证被检修开关所在串一侧的60万千瓦机组出力最大；10、一般情况下，除阳城电厂60万千瓦机组所在串和35万千瓦机组所在串开关的组合检修外，不允许安排阳城电厂两个开关同时检修。如果出现这类特殊方式，应通过运行方式安排特殊处理；注：本规定中的60万千瓦机组指阳城电厂#7、#8机组（满足可切机组出力为55万或45万），35万千瓦机组指阳城电厂#1～#6机组（满足可切机组出力为30万）。补充要求：不可切原则1、停运的、允切压板没有投入、电气量异常的机