引言
2008年1月，我國南方遭遇了五十年一遇的持續(xù)性雪災(zāi)，導(dǎo)致較大范圍電網(wǎng)嚴(yán)重?fù)p毀，許多地區(qū)出現(xiàn)了較長時間的大面積停電，給社會和人民生活造成了很大影響。2008年2月26日，美國佛羅里達(dá)州因一個變電站發(fā)生火情而造成電網(wǎng)內(nèi)核電廠和火電廠相繼跳閘，導(dǎo)致大面積停電達(dá)4h,300多萬人口受到影響。這些大面積停電的案例，不斷加深著人們對電網(wǎng)安全重要性的認(rèn)識。
近年來，世界各國都加強了對電力系統(tǒng)可靠性的關(guān)注，加緊制定應(yīng)對大停電的各種措施。除加強電網(wǎng)建設(shè)外，發(fā)電廠的機組快速甩負(fù)荷(FCB)功能建設(shè)已引起了越來越高的關(guān)注。事實上，電網(wǎng)內(nèi)若有部分機組在電網(wǎng)故障時能快速減負(fù)荷并自動轉(zhuǎn)為只帶廠用電作"孤島運行"(FCB)，就能使其成為電網(wǎng)的"星星之火"而迅速"激活"網(wǎng)內(nèi)其他機組并恢復(fù)對重要用戶的供電，這對提高電網(wǎng)的安全性有著極大的作用。
外高橋三期工程(2×l000MW超超臨界機組)在設(shè)計時就按能實現(xiàn)FCB考慮。根據(jù)二期工程900MW機組成功實現(xiàn)FCB功能的經(jīng)驗及系統(tǒng)配置存在的不足，對三期工程的相關(guān)系統(tǒng)和配置進行了全面優(yōu)化，2臺機組在完成全部調(diào)試項目將轉(zhuǎn)入168h試運前，先后進行了75%和100%全真運行工況的FCB試驗，均獲得了圓滿成功。
一、機組主要設(shè)備和系統(tǒng)配置
鍋爐為1000MW超超臨界一次再熱、燃煤、四角切圓燃燒、直流塔式、螺旋水冷壁變壓運行鍋爐。蒸發(fā)量:2955t/h，主蒸汽溫度/壓力：605℃/28MPa，再熱蒸汽溫度/壓力:603℃/6.4MPa。制粉系統(tǒng)配置6×20%中速碗型液壓加載磨煤機，正常運行為1臺備用。
汽輪機采用四缸四排汽、單軸反動凝汽式雙背壓汽輪機。額定功率1000MW，最大功率1060MW(2955t/h)。所配發(fā)電機為水氫氫冷、同軸勵磁型，額定功率1000MW，功率因數(shù)0.9，配置出口斷路器(GCB)。主變壓器采用單相3×380MVA變壓器，27kV/525kV。
旁路系統(tǒng)配置了100%RMCR高壓旁路，該旁路兼作鍋爐高壓安全門。低壓旁路容量為65%BMCR.另配100%BMCR再熱安全門。
給水系統(tǒng)配置l×l00%RMCR汽動給水泵，帶獨立凝汽器，不配電動給水泵。
二、FCB相關(guān)系統(tǒng)的配置和設(shè)計優(yōu)化
外高橋電廠三期工程FCB功能的成功實現(xiàn)，首先得益于外高橋電廠二期工程的經(jīng)驗。當(dāng)時的第2臺900MW超臨界機組，在對控制系統(tǒng)(包括DCS、 DEH及旁路控制系統(tǒng))進行了相應(yīng)改進后，已于2004年9月成功進行了全真運行工況的FCB試驗。通過試驗，也對系統(tǒng)的配置和設(shè)計中尚存在的不足有了更深入的了解和體會。在三期工程設(shè)計階段，針對這些不足進行了一系列的改進和優(yōu)化。
2.1 機組大連鎖原則
為提高機組運行的靈活性，與二期無GCB不同，三期的2臺發(fā)電機均配置了GCB，但不設(shè)高壓備用變壓器。在發(fā)電機未投入時(GCB斷開)，l0kV/3kV廠用電可直接通過主變壓器/廠用高壓變壓器取自500kV電網(wǎng)(見圖1)。因此，三期的運行和連鎖方式與二期有所不同，當(dāng)機組運行中斷開Bl時，發(fā)電機通過T2帶廠用電運行，即FCB工況。而當(dāng)斷開B2時，則由500kV線路側(cè)通過Bl、Tl向T2供廠用電，因此，主變壓器出口開關(guān)Bl不參與機、電、爐連鎖跳閘。
總的機、電、爐連鎖原則如下:(1)主變壓器出口開關(guān)B1跳閘，汽輪發(fā)電機快速減負(fù)荷至帶廠用電作孤島運行(FCB)，鍋爐通過旁路系統(tǒng)維持運行;(2)發(fā)電機出口開關(guān)B2跳閘，汽輪發(fā)電機甩負(fù)荷并維持3000r/min運行，鍋爐通過旁路系統(tǒng)維持運行;(3)汽輪機跳閘，連跳B2，鍋爐通過旁路系統(tǒng)維持運行;(4)鍋爐跳閘，連跳汽輪發(fā)電機及B2。
