孤网运行下的解列减载方案.docx
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印尼 INDORAMA 2X30MW 工程解列和减载方案设计及实施经验马洪涛1 周文平2（1.中国华电工程（集团）有限公司，北京，100044；2.国电南自电网稳定控制有限责任公司，江苏 南京，211100）摘要：电力系统的频率和电压是反映电网有功功率、无功功率是否平衡的重要质量指标 在事故和异常运行情况下，电力系统会出现严重的有功和无功功率失衡，造成系统频率和 电压下降或升高，直接影响供电的质量！如不及时处理，可能使事故扩大；处理不当，甚 至导致系统瓦解或崩溃在一般的系统运行状态下，低频减载是重要而有效的手段本文 就印尼INDORAMA 电厂电气系统，工厂电气系统，以及印尼国家电网（PLN ）电气系统构成的局部电力网络的解列减载逻辑功能的设计特点、方案等进行介绍，是适用于并网小 电源系统（自备电站）的解列和减载功能总结希望对以后的相关项目有所帮助 关键词：解列；减载； INDORAMA 电厂伴随着世界电力系统向大容量、高电压和大电网互联的发展，受政治、经济、环境、 技术等因素的制约，快速发展中的电网必定要走多样化电源的发展道路随着电网中分散 式并网电源的增多，主网故障时或与主网解列后，如何保证这些分散式发电系统如自备电 厂自身的安全稳定成为一个重要问题。
印尼INDORAMA 2X30MW电厂是印度人在普瓦卡塔开 设的化纤厂印度拉马（INDORAMA）工厂的自备电厂，是中国华电工程集团有限公司总承包 的海外项目该电厂与印尼国家电网（PLN）相连接，在电厂建设过程中各方一直高度重视 该系统的安全稳定，制定了详细的安全稳定控制方案并加以实施本文就该局部电力网络 的解列减载逻辑功能的设计特点、方案等进行介绍，是适用于并网小电源系统（自备电站） 的解列和减载功能总结希望对以后的相关项目有所帮助项目基本情况介绍中国华电工程（集团）有限公司（简称CHEC）作为国际工程项目EPC承包商，负责承 建印度尼西亚首都雅加达附近的INDORAMA 2X30MW热电厂工程本工程为新建项目，融资 方为世界银行组织成员之一的INTERNATIONAL FINANCE CORPORATION （简称IFC）,建设规 模是2X30MW抽凝式机组，2x150t/h煤粉锅炉，发电机变压器组单元接线方式，以两回 20KV电压等级的联络线与PT.INDORAMA SYNTHETICS TBK （简称IRS）工厂现有的20KV配 电系统联网，两个工厂配电装置之间距离500米工厂现有70/20KV户外变电站1座,70KV侧是印尼国家电力公司电网系统（简称PLN）, 变电站设置70/20KV等级25MVA有载调压变压器和22MVA有载调压变压器各1台。
工厂内 的配电系统电压等级为20KV，6.3KV和380V,其电源除引自70KV变电站外，工厂内还有6 台6KV，3600KVA柴油发电机组和2台380V，1500KVA柴油发电机组联合供电项目电气技术特点介绍一．电压等级和接地方式：20KV 系统：直接接地系统，单母线分段接线，户内布置，开关柜方案；电厂与工厂20KV 系统之间通过双回电缆线路连接，每回出线具备送出电厂两台机组扣除厂用电后 的全部发电功率的能力6.3kV厂用系统：电阻接地系统（40Q 100A ）,两台机组的高压厂用变压器采用暗备 用接线；380V厂用系统：直接接地系统，每台机组设置两台低压厂用变压器，暗备用接线；380V公用系统：直接接地系统，输煤、循水、水源地分别设置两台低压厂用变压器， 暗备用接线；发电机中性点：接地变压器带二次接地电阻（15KVA, 0.4Q）;二．解列减载的技术要求1.业主要求EPC总承包商完成以下工作：a. 当印尼国家电力公司（PLN ）电力网络发生的频率和电压扰动，波及 INDORAMA 工厂生产时，或者工厂配电装置与PLN间的联络线发生短路等故障 情况下，实现在工厂20KV电气系统与PLN系统间的快速解列（gridislandin功 能；b解列后，自备电站的机组具有直接带INDORAMA 电厂和化工厂负荷继续运行（孤网运行）。
当机组不能满足工厂负荷需求时，或者工厂负荷有较大波动时，完 成对工厂负荷的分轮减载（load shedding功能2．孤网运行容易引发的电气系统问题列举如下： 电网电压、频率波动比较大； 厂用电供电可靠性降低； 很容易全网停电，机组面临“黑起动”的可能； 机组很容易发生突然出现甩负荷，负荷突增现象，机组启动频繁3．设置解列减载功能的目的和要求分析： 基于孤网运行方式，必须设置一个考虑周全的减载方案，才能满足工厂的安全生产 因此，该解列减载装置必须满足下列要求：a在各种运行条件和过负荷条件下均能有效防止系统电压和频率下降到危险点以 下；b. 在较短时间内使频率恢复到正常值，不出现超调或悬停；c. 切除的总负荷应尽可能小；d. 整个方案的投资费用尽可能低4．国内外电力系统频率允许设定值的对比：4.1根据印尼国家电网的要求，EPC合同中对电厂和工厂电气系统的频率运行范围和 时间规定如下：如果电力系统的频率波动范围在48.5~51.0Hz以内，要求汽轮机能够连 续运行，不发生任何故障如果频率波动超过这个范围，限制时间如下表要求：频率累计允许运行时间（每年）允许运行时间（每次）(Hz)分钟）秒）>51.5303051~51.518018048.5~51连续连续48~48.530030047.5~486060〈47.510104. 2根据IEC34标准的规定，电网在不同频率条件下允许运行时间要求如下:频率（Hz）允许运行时间每年累计时间（分钟）每次允许时间（秒）51~51.5303050.5~5118018048.5~50.5连续48~48.530030047.5~48606047~47.510204.3根据国内《DL T684-1999大型发电机变压器继电保护整定计算导则》大型汽轮 发电机组对频率异常运行的要求如下：频率累计允许运行时间（每年）允许运行时间（每次）(Hz)分钟）秒）51.530305118018048.5~50.5连续连续4830030047.5606047.01010注：上表所列发电机允许频率偏差范围，以及允许的持续和累积时间，可以用来作为 对新机组基本性能的要求，也可作为频率继电器制造厂家确定其产品的定值范围的依 据。
5. 可以看出，印尼电网对频率高频段的要求高于IEC和国内标准，相当于电力系统提 高了对发电机组和其他电气设备承受能力的要求综合考虑，根据EPC合同要求，采 用定制生产的解列减载装置（国电南自电网稳定控制有限公司生产的SSD540C型电网 微机解列及减载装置升级版）该装置根据INDORAMA 工厂20KV受电及配电回路的 不同负荷要求设计制造，对解列减载设备要求当系统频率在47—52Hz间变化时，解列 减载装置能正常工作该装置比普通解列减载装置多设置 10 个出口，运行方式根据 INDORAMA 工厂与电网连接的2条线路，2个发电机运行状态，电厂与工厂间2条线 路的运行方式设置，各种运行方式通过控制字投入／退出实现6. 广义上，该解列减载装置的逻辑原理可以用于并网小电源系统（自备电站）的解列 和减载不仅具有常规的滑差解列、低频过负荷解列、方向接地和相间故障解列、过 频过压解列、低频低压解列等解列功能，同时还具有解列后减载的功能，能够避免解 列后小电源系统的频率电压异常引起的小电源系统全面崩溃等事故的发生三.解列减载功能描述1.解列逻辑判断条件S1 :低频滑差解列、高频滑差解列频率降低且频率滑差大于定值，或者频率升高且 滑差大于定值，解列系统。
S2：低频过负荷解列当并网电源向系统外送功率，若频率降低，解列系统S3 :方向相间或接地故障解列当并网线路发生接地方向或相间方向故障且有一相电压低于电压定值，解列系统，相间方向和接地方向的延时满足反时限方程Tms=I t (为提高装置的可靠性，计算出的延时若小于50ms，以50ms计)方向相间的正向动作区为-90<(arg(Uc/I)|arg(p/p|arg(U/]))<30方向接地的正向动作区为18 当按上述方案减载后，若检测到任一台机 组跳闸（或停机），再切除25—30MW负荷（解列后一直有效）3．4为提高装置的可靠性，低频减载功能还设有以下闭锁元件：（a） 低电压闭锁：当电压低于一定值（一般0.6Un）,退出低频判断，闭锁出口；dfdt（b） 滑差闭锁：当 ■大于定值，退出低频判据，闭锁出口；当恢复至启动频率时， 解除滑差闭锁；（c） 当频率超出正常范围时f>55Hz或f<45Hz时，认为频率异常，闭锁低频出口d） 频率低于起动定值，且上述任何一个闭锁条件都不满足，装置低频起动4．其它功能4.1 装置出口共16组，每组两对接点，可控制32个断路器（含解列和减载全部线路）4.2 具体某一轮级的出口由业主根据负荷特性确定4.3 监视和自检： 电网解列减载装置的硬件和软件可以连续监视，如硬件有任何故障或软件程序有任何问题立即报警并可以通过就地RTU柜转接后，经光纤通信，高速 可靠地实现与远方电 气SCADA系统的站间通信4.4 电网解列减载装置配有打印机接口，能够打印事件记录、事故数据记录、定值、装置 运行状态等所有能打印的报告均可通过通信上传SCADA4.5当直流电源失电时，用一副开接点发出报警信号；装置动作也能够输出硬接点，经就 地RTU柜上传至远方电厂控制室SCADA监控系统。 4.6电压切换a.装置须要接入两条并网线路的电压（线路TV）。
