內(nèi)蒙古自治區(qū)有著豐富的煤炭資源，隨著近年來的改革開放，內(nèi)蒙古電業(yè)系統(tǒng)抓住經(jīng)濟(jì)發(fā)展的有利時機，大力發(fā)展電力事業(yè)，充分發(fā)揮資源優(yōu)勢，變輸煤為輸電，將強大的電能輸入華北主網(wǎng)。目前，由于運行方式的變化，蒙西電網(wǎng)與華北電網(wǎng)聯(lián)結(jié)的網(wǎng)架僅靠單條500 kV豐鎮(zhèn)電廠至萬全變電站線路連絡(luò)。運行中的豐萬線路若跳閘，蒙西網(wǎng)將出現(xiàn)較大數(shù)額的有功余額，解網(wǎng)后的蒙西電網(wǎng)、豐鎮(zhèn)電廠將遭受高頻的危害。盡管有關(guān)專業(yè)人員進(jìn)行了必要的分析計算，但是畢竟是理論計算，尚無真正的實際運行經(jīng)驗，為適應(yīng)這種方式的變化，保證電網(wǎng)及我廠安全穩(wěn)定運行，對該方式進(jìn)行分析及采取相應(yīng)的措施，具有十分重要的意義。 [b]1　豐萬線單線運行時蒙西電網(wǎng)的穩(wěn)定性 [/b]　　蒙西電網(wǎng)總裝機容量4 279 MW，地區(qū)最大負(fù)荷1 900 MW。送華北電網(wǎng)938 MW。由于1998年華北電網(wǎng)采取了蒙西、山西分別送電方式，網(wǎng)間三回聯(lián)絡(luò)線，即大豐220 kV雙回線和豐同500kV線路停運，電網(wǎng)間聯(lián)系減弱，如果豐萬線跳閘，蒙西網(wǎng)將與華北網(wǎng)解列運行。解列后的蒙西電網(wǎng)有功功率過剩，系統(tǒng)頻率升高（其升高的幅度與有功過剩量，系統(tǒng)等效慣性時間常數(shù)，發(fā)電機組調(diào)速器的調(diào)速特性，負(fù)荷的頻率因子等因素有關(guān)）。通過有關(guān)分析計算報告可知，如外送功率900MW，豐萬線發(fā)生永久故障后，蒙西電網(wǎng)的最高頻率可達(dá)到51．5 Hz，超過51．5 Hz的時間為1．6 s，經(jīng)負(fù)荷頻率調(diào)節(jié)特性調(diào)整以及發(fā)電機組調(diào)速系統(tǒng)作用后，系統(tǒng)最低頻率為50．5 Hz，恢復(fù)頻率接近50．6 Hz，為此蒙西電網(wǎng)裝設(shè)了高頻切機裝置，總切機容量750 MW，高頻切機方案見表1。 　　通過分析可知，高頻切機裝置可以大大地抑制豐萬線掉閘后蒙西電網(wǎng)的頻率升高。由于豐萬線掉閘后蒙西網(wǎng)有功功率余額很大（占系統(tǒng)負(fù)荷比例50％左右），暫態(tài)過程中頻率升高幅度也比較大，即使高頻切機裝置可靠動作，高頻對蒙西網(wǎng)的危害仍然存在。 2　豐萬線單線運行時豐鎮(zhèn)電廠的穩(wěn)定性 　　2．1　豐鎮(zhèn)電廠運行方式 　　豐鎮(zhèn)電廠地處內(nèi)蒙古西部電網(wǎng)的東端，裝機容量為6×200 MW，其中4臺機組接于本廠升壓站220 kV系統(tǒng)，2臺機組接于500 kV升壓站，220 kV系統(tǒng)有5條出線，分別為呼豐Ⅰ、呼豐Ⅱ線、豐集線、大豐Ⅰ線、大豐Ⅱ線（現(xiàn)停運）；500kV系統(tǒng)有3條出線，分別為豐達(dá)線、豐萬線和豐同線（現(xiàn)停運）。220 kV系統(tǒng)與500 kV系統(tǒng)由站內(nèi)聯(lián)絡(luò)變壓器聯(lián)絡(luò)，正常運行時，豐鎮(zhèn)電廠開機方式為“六保五”方式，最大出力900 MW，最小出力600 MW，蒙西電網(wǎng)東送電力由豐萬線單線輸出。若豐萬線故障跳閘，首當(dāng)其沖的是剩余功率窩在豐鎮(zhèn)電廠母線上，按照頻率的傳播特性，豐鎮(zhèn)電廠將出現(xiàn)更高的頻率危害。 　　2．2　豐萬線跳閘對汽輪機組安全穩(wěn)定性的影響 　　豐萬線高峰負(fù)荷時跳閘，蒙西電網(wǎng)剩余有功功率938 MW，然而高頻切機裝置有效可靠地動作時汽輪發(fā)電機組仍有超速的可能性，根據(jù)以往實踐，在電網(wǎng)頻率為50 Hz，機組帶200 MW負(fù)荷全部甩去時，由于調(diào)節(jié)系統(tǒng)動作遲緩的影響，汽輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣性使得轉(zhuǎn)速飛升，最大可達(dá)到3 180 r／min。在豐萬線跳閘時，剩余功率將使系統(tǒng)頻率升高，當(dāng)升高至51．5 Hz，即轉(zhuǎn)速達(dá)3 090 r／min時，進(jìn)入高頻切機動作區(qū)域，高頻切機裝置動作跳開發(fā)電機出口開關(guān)，在此轉(zhuǎn)速基礎(chǔ)上，汽輪發(fā)電機甩負(fù)荷后繼續(xù)飛升180 r／min或更多，汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速將升至3 270 r／min 以上，此轉(zhuǎn)速已進(jìn)入汽輪機危急保安器動作轉(zhuǎn)速［（8％～10％）n額定］區(qū)域內(nèi)，此時若汽輪機進(jìn)汽閥門切斷稍有問題，很有可能造成汽輪機超速，損壞整臺機組。從這一角度看，按頻率切機的方法是否可以由豐萬線跳閘信號作判據(jù)來啟動跳機裝置，對汽輪機更安全可靠，值得去探討。 　　2．3　豐萬線路跳閘對鍋爐安全運行的影響 　　豐萬線跳閘，未投高頻切機的汽輪發(fā)電機組，因其轉(zhuǎn)速的升高，調(diào)速系統(tǒng)調(diào)門將自動關(guān)小，可能將機組有功功率降低至機組最低穩(wěn)燃負(fù)荷以下，造成鍋爐安全閥動作或低負(fù)荷失去穩(wěn)燃而滅火。 [b]3　豐萬線故障跳閘時，豐鎮(zhèn)發(fā)電廠應(yīng)采取的保安全穩(wěn)定措施 [/b]　　按照電網(wǎng)方式安排，豐鎮(zhèn)電廠高頻切機裝置接在51．0 Hz動作的機組為1、2、3號機組中任意一臺，接在51．5 Hz動作的機組為4、5、6號機組中任意一臺。 　　3．1　裝置拒動時，手動打閘投高頻切機的機組 　　當(dāng)發(fā)電機頻率升高至51．5 Hz，豐萬線跳閘信號發(fā)出，且高頻切機裝置動作而投切的發(fā)電機未掉閘時，立即手動打閘（手動打閘汽輪機危急保安器滑閥），發(fā)電機不解列，將汽輪機短時無蒸汽運行，待電網(wǎng)頻率恢復(fù)正常值時，汽輪機掛閘。此間要密切觀察汽輪機排汽缸溫度，必要時采取其他噴水降溫措施，同時盡快降低其他機組有功出力至正常運行規(guī)定的最低負(fù)荷。 　　3．2　裝置可靠動作時，保停運機組的廠用電 　　由于高頻切機裝置出口啟動發(fā)變組保護(hù)3BCJ，對于我廠單元制接線的機組其結(jié)果是：發(fā)電機組解列不滅磁，汽輪機進(jìn)汽門未關(guān)，仍然進(jìn)汽作功，發(fā)電機發(fā)出的功率通過發(fā)電機出口高壓廠用工作變壓器接帶本機廠用電運行（正常廠用電為10～13 MW），這樣發(fā)電機從高頻的電網(wǎng)解列，靠汽輪機的一次調(diào)頻能力降速，成為獨立的單機系統(tǒng)運行。汽輪機的轉(zhuǎn)速和發(fā)電機出口電壓的變化，影響廠用輔機的運行，輔機運行變化的結(jié)果又影響發(fā)電機出力，進(jìn)入惡性循環(huán)狀態(tài)，此時須有人為干涉才可保證機組穩(wěn)定運行。電氣人員調(diào)整發(fā)電機出口電壓至額定15．57 kV，汽輪機人員調(diào)整同步器維持汽輪機轉(zhuǎn)速在3 000 r／min，待電網(wǎng)頻率恢復(fù)后，發(fā)電機組與系統(tǒng)同期并列。 　　特別需指出的是嚴(yán)防發(fā)電機超壓和汽輪機超速，發(fā)現(xiàn)上述任何跡象時，立即手動滅磁和打閘。機組失去廠用電后，應(yīng)立即切換至備用電源運行，保證機組安全停運。這需要在機組大小修后，加強對機組調(diào)速系統(tǒng)的各種靜態(tài)試驗，特別是超速試驗，確保機組轉(zhuǎn)速進(jìn)入規(guī)定范圍內(nèi)時超速保護(hù)可靠地動作，是保證汽輪機組安全運行的基礎(chǔ)。發(fā)電機正常要運行在自動勵磁方式下，同時自動勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能應(yīng)有可靠的保證，一方面要加強對裝置調(diào)整試驗的管理，使其靈敏度在合格范圍內(nèi)，另一方面是選用先進(jìn)的調(diào)節(jié)裝置，保證其調(diào)節(jié)品質(zhì)在允許范圍內(nèi)。定期進(jìn)行發(fā)電機甩負(fù)荷的試驗，是驗證高頻切機裝置動作后，機組能否安全穩(wěn)定運行的重要手段。由于目前蒙西網(wǎng)只有豐鎮(zhèn)電廠擁有200 MW機組，沒有成型的甩負(fù)荷試驗經(jīng)驗，在條件成熟后，我們將積極開展此項工作，有的放矢地對各類技術(shù)措施進(jìn)行完善和修訂，以保證從各方面能充分適應(yīng)這一方式的要求。