????? 當(dāng)日，3號(hào)機(jī)組帶350 MW滿負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行，19點(diǎn)48分機(jī)組負(fù)荷突降，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速突升，OPC保護(hù)動(dòng)作。從事件記錄 SOE（Sequence? Of? Events） 看到OPC動(dòng)作過程：
19 ：48 ：59sec ：065ms??????? OPC?? 動(dòng)作
19 ：48 ：59sec ：268ms??????? 汽機(jī)無負(fù)荷 GV（高壓調(diào)門） 全閉
19 ：48 ：59sec ：392ms??????? 汽機(jī)無負(fù)荷 ICV（中壓調(diào)門）全閉
19 ：49 ：00sec ：813ms??????? OPC 復(fù)歸????????????????????
3號(hào)機(jī)組OPC系統(tǒng)動(dòng)作精確，完全適應(yīng)了再帶負(fù)荷的要求。從模擬趨勢(shì)記錄看到，負(fù)荷從350MW瞬間甩到43MW，并以sec級(jí)速度返回到了孤立電網(wǎng)所需要的230MW。在如此大范圍負(fù)荷急速增減過程中，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速變化僅為 3003-3100-2982-3060 r/min，（即51.7-49.7Hz）。說明該OPC系統(tǒng)與整個(gè)汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成功，所有傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制邏輯運(yùn)作優(yōu)良。???????????????????
?但由于當(dāng)時(shí)3號(hào)機(jī)組正處調(diào)試階段，部分重要保護(hù)邏輯還尚未開始調(diào)試。 系統(tǒng)方面寶鋼電網(wǎng)的低頻減載系統(tǒng)也未調(diào)試投用，通訊尚不暢，孤立電網(wǎng)運(yùn)行8min后，2臺(tái)發(fā)電機(jī)組低頻保護(hù)動(dòng)作，導(dǎo)致運(yùn)行失敗。

???? 5　FCB 保護(hù)
以上討論如何應(yīng)對(duì)電網(wǎng)故障給電廠發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的第一沖擊，它是以事故后10sec內(nèi)的瞬態(tài)過程為研究對(duì)象。下面討論電網(wǎng)故障后發(fā)電機(jī)組特別是電站鍋爐的應(yīng)對(duì)，它基本上是以事故后5min內(nèi)過程為研究對(duì)象。
???? 5.1 　FCB觸發(fā)原理
FCB（Fast Cut and Back）即是針對(duì)電網(wǎng)（或發(fā)電機(jī)組）故障，設(shè)計(jì)的保護(hù)和控制邏輯。其意義是，快速減負(fù)荷，故障消除，快速恢復(fù)負(fù)荷。
該保護(hù)觸發(fā)的原因：一是發(fā)電機(jī)主變開關(guān)52G 跳閘， 二是任何原因?qū)е碌钠啓C(jī)高、中壓調(diào)節(jié)汽門全閉。原理邏輯如下圖：
高壓調(diào)門（GV1-GV4）全閉
中壓調(diào)門 （ICV左右）全閉????
電機(jī)主變出口開關(guān)（52G） OFF
????? 發(fā)電機(jī)負(fù)荷>30%???????????????????????????????????????? FCB 發(fā)生
FCB許可條件??
??????? MFT未發(fā)生????????????????????????????????????????????????????????????

??
圖6： 一般FCB構(gòu)成邏輯

????? 我們應(yīng)指出，如圖6所示的FCB觸發(fā)邏輯，針對(duì)處于大電網(wǎng)中的電廠是適當(dāng)?shù)?，但?duì)于寶鋼電廠存在孤立電網(wǎng)運(yùn)行的可能，該邏輯就存在問題。
????? 330、 813兩次電網(wǎng)故障的共同特點(diǎn)，都要求寶鋼電廠機(jī)組在經(jīng)受了與系統(tǒng)解列的沖擊后，仍需帶孤立電網(wǎng)運(yùn)行。在此環(huán)境下，OPC 保護(hù)動(dòng)作后，汽輪機(jī)高、中壓調(diào)節(jié)汽門瞬時(shí)關(guān)閉將導(dǎo)致FCB動(dòng)作，它將自動(dòng)減載 95% -100%，與孤立電網(wǎng)的負(fù)荷要求是完全不符的。
????? 因此，電廠更改了3號(hào)機(jī)組汽輪機(jī)高、中壓調(diào)門全閉后觸發(fā)FCB的條件。而當(dāng)汽機(jī)調(diào)門全閉后形成發(fā)電機(jī)逆功率運(yùn)行，則有逆功率檢測(cè)繼電器完成發(fā)電機(jī)跳閘，觸發(fā)FCB保護(hù)。
???? 5.2　FCB保護(hù)動(dòng)作
FCB同時(shí)向汽輪機(jī)和鍋爐側(cè)，發(fā)出一系列指令，從滿負(fù)荷減到5%或0%負(fù)荷運(yùn)行。
???? 5.2.1　汽輪發(fā)電機(jī)側(cè)
FCB動(dòng)作，立即解除汽輪發(fā)電機(jī)側(cè)的負(fù)荷指令進(jìn)入轉(zhuǎn)速控制。即汽機(jī)根據(jù)予置的4% 的 不等率進(jìn)行速度控制，以維持3000r/min為目標(biāo)，負(fù)荷指令僅跟蹤實(shí)際值。它保證了發(fā)電廠孤立系統(tǒng)運(yùn)行的周率。
???? 5.2.2　發(fā)電鍋爐側(cè)
????? 與350MW汽輪機(jī)所匹配的是1160T/H ,17.26MPa/3.81MPa，541℃ /541℃亞臨界一次中間再熱發(fā)電鍋爐。它要承受100%負(fù)荷瞬間減至5%或0%的負(fù)荷沖擊，關(guān)鍵控制技術(shù)在于：
1）快速釋放危險(xiǎn)的多余能量
FCB聯(lián)動(dòng)電動(dòng)安全門（PCV）強(qiáng)制開啟10sec,然后切回自動(dòng)控制，迅速釋放過熱蒸汽能量；汽包安全門則做后備保護(hù)。
為應(yīng)付FCB 特殊工況，機(jī)組特別設(shè)計(jì)有30%鍋爐額定蒸發(fā)量的旁路系統(tǒng)。FCB強(qiáng)制開啟高壓旁路閥5sec, 然后切回自動(dòng)控制。它起分級(jí)釋放能量、冷卻再熱器、回收工質(zhì)、維持熱力循環(huán)的重要作用，旁路系統(tǒng)動(dòng)作的正確與否，決定了FCB成功與否。
2）燃料急減并穩(wěn)定燃燒
FCB 發(fā)生時(shí)鍋爐至少可以在30%旁路容量負(fù)荷運(yùn)行。但問題在燃燒的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。根據(jù)FCB前燃料品種、數(shù)量，自動(dòng)順序切除有關(guān)燃燒器。在燃燒擾動(dòng)中影響安全的低熱值氣體燃料BFG 切除；COG亦切除；有關(guān)煤層；并聯(lián)動(dòng)相關(guān)的輕油燃燒器投入穩(wěn)燃。燃料量則由調(diào)節(jié)負(fù)荷切換為定值控制。
3）穩(wěn)定鍋爐汽包水位
汽包水位不但是鍋爐、汽輪機(jī)負(fù)荷平衡的標(biāo)志，又是機(jī)組安全運(yùn)行的根本。 汽機(jī)負(fù)荷急減造成鍋爐汽包壓力急升，汽包進(jìn)水困難，負(fù)荷急減又造成汽包需水量減少，為此 FCB聯(lián)動(dòng)切換汽動(dòng)給水泵的調(diào)速系統(tǒng)為定值控制，聯(lián)動(dòng) 電動(dòng)給水泵啟動(dòng)，向汽包強(qiáng)制進(jìn)水；由于負(fù)荷急減引起汽、水的不平衡，汽包水位的自動(dòng)控制由3沖量轉(zhuǎn)為水位單沖量控制。??
4）機(jī)組協(xié)調(diào)解除偏差保護(hù)，強(qiáng)制定值、自動(dòng)控制
因?yàn)镕CB 要在事故發(fā)生時(shí)數(shù)秒，數(shù)分種內(nèi)完成數(shù)十項(xiàng)緊急操作，由人工完成是不可能的。根據(jù)FCB試驗(yàn)得到的對(duì)象模型，將有關(guān)鍋爐運(yùn)行的重要控制切換為定值控制或自動(dòng)控制，它們的正常是FCB成功的基礎(chǔ)。
???? 5.3　FCB 是對(duì)機(jī)組控制水平綜合指標(biāo)
FCB功能是對(duì)電廠鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)組，特別是協(xié)調(diào)機(jī)組運(yùn)行的整個(gè)熱工控制系統(tǒng)的綜合考驗(yàn)。機(jī)組在電網(wǎng)故障時(shí)，要在秒級(jí)時(shí)間內(nèi)，從100%負(fù)荷突降到帶廠用電或空負(fù)荷維持運(yùn)行，汽輪機(jī)調(diào)速、鍋爐燃燒的動(dòng)態(tài)響應(yīng)及穩(wěn)定等，任一細(xì)節(jié)出問題，都會(huì)導(dǎo)致失敗。
???? 6　結(jié)論
綜上所述，若寶鋼電廠4臺(tái)機(jī)組帶負(fù)荷1000MW 運(yùn)行，以下給出電網(wǎng)故障時(shí)的應(yīng)對(duì)方案：

?
表1：?? 電網(wǎng)故障電廠控制應(yīng)對(duì)電網(wǎng)故障可能類型 寶鋼電廠負(fù)荷可能余量 寶鋼電廠機(jī)組應(yīng)對(duì) 周率變動(dòng)可能范圍 機(jī)組應(yīng)對(duì)過渡時(shí)間
上海/寶鋼電網(wǎng)解列 50～200MW（寶鋼高負(fù)荷） 一次調(diào)頻 ≤ +0.5Hz 1min
上海/寶鋼電網(wǎng)解列 200～500MW（寶鋼低負(fù)荷） OPC動(dòng)作+負(fù)荷跟蹤 ≤ ±1Hz 2min
系統(tǒng)全停特殊故障 900MW OPC +FCB帶廠用電運(yùn)行 ≤ +1.5Hz 10min
1）在當(dāng)前寶鋼-上海負(fù)荷潮流下，發(fā)生寶鋼電網(wǎng)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，一次調(diào)頻功能是重要的應(yīng)對(duì)。目前機(jī)組一次調(diào)頻功能正常，但應(yīng)對(duì)電網(wǎng)故障尚存在問題。主要是作用范圍目前限制在±14MW，顯然不能適應(yīng)故障調(diào)頻工況。應(yīng)進(jìn)一步研究放寬上下限帶來的風(fēng)險(xiǎn)與利益。
2）當(dāng)寶鋼電網(wǎng)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)組的OPC功能是極重要的應(yīng)對(duì)。3號(hào)機(jī)組該系統(tǒng)良好，1、2號(hào)機(jī)組有待完善，主要是汽機(jī)調(diào)門重新開啟時(shí)間有延遲問題。
3）當(dāng)發(fā)生電廠電輸送不出的嚴(yán)重情況，電廠要成功實(shí)現(xiàn)FCB，帶廠用電運(yùn)行。這需要付出代價(jià)，在機(jī)組檢修與運(yùn)行中做大量細(xì)致的試驗(yàn)與完善工作。
4）電廠機(jī)組的檢修策略要適應(yīng)寶鋼電網(wǎng)安全性的要求，電廠機(jī)組的管理要上臺(tái)階，使電廠機(jī)組的安全性可靠性進(jìn)一步提高。