????? 當(dāng)日，3號機組帶350 MW滿負荷穩(wěn)定運行，19點48分機組負荷突降，汽輪機轉(zhuǎn)速突升，OPC保護動作。從事件記錄 SOE（Sequence? Of? Events） 看到OPC動作過程：
19 ：48 ：59sec ：065ms??????? OPC?? 動作
19 ：48 ：59sec ：268ms??????? 汽機無負荷 GV（高壓調(diào)門） 全閉
19 ：48 ：59sec ：392ms??????? 汽機無負荷 ICV（中壓調(diào)門）全閉
19 ：49 ：00sec ：813ms??????? OPC 復(fù)歸????????????????????
3號機組OPC系統(tǒng)動作精確，完全適應(yīng)了再帶負荷的要求。從模擬趨勢記錄看到，負荷從350MW瞬間甩到43MW，并以sec級速度返回到了孤立電網(wǎng)所需要的230MW。在如此大范圍負荷急速增減過程中，汽輪機轉(zhuǎn)速變化僅為 3003-3100-2982-3060 r/min，（即51.7-49.7Hz）。說明該OPC系統(tǒng)與整個汽輪機調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計成功，所有傳感器、執(zhí)行機構(gòu)、控制邏輯運作優(yōu)良。???????????????????
?但由于當(dāng)時3號機組正處調(diào)試階段，部分重要保護邏輯還尚未開始調(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)運行8min后，2臺發(fā)電機組低頻保護動作，導(dǎo)致運行失敗。

???? 5　FCB 保護
以上討論如何應(yīng)對電網(wǎng)故障給電廠發(fā)電機組運行的第一沖擊，它是以事故后10sec內(nèi)的瞬態(tài)過程為研究對象。下面討論電網(wǎng)故障后發(fā)電機組特別是電站鍋爐的應(yīng)對，它基本上是以事故后5min內(nèi)過程為研究對象。
???? 5.1 　FCB觸發(fā)原理
FCB（Fast Cut and Back）即是針對電網(wǎng)（或發(fā)電機組）故障，設(shè)計的保護和控制邏輯。其意義是，快速減負荷，故障消除，快速恢復(fù)負荷。
該保護觸發(fā)的原因：一是發(fā)電機主變開關(guān)52G 跳閘， 二是任何原因?qū)е碌钠啓C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????
電機主變出口開關(guān)（52G） OFF
????? 發(fā)電機負荷>30%???????????????????????????????????????? FCB 發(fā)生
FCB許可條件??
??????? MFT未發(fā)生????????????????????????????????????????????????????????????

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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，針對處于大電網(wǎng)中的電廠是適當(dāng)?shù)模珜τ趯氫撾姀S存在孤立電網(wǎng)運行的可能，該邏輯就存在問題。
????? 330、 813兩次電網(wǎng)故障的共同特點，都要求寶鋼電廠機組在經(jīng)受了與系統(tǒng)解列的沖擊后，仍需帶孤立電網(wǎng)運行。在此環(huán)境下，OPC 保護動作后，汽輪機高、中壓調(diào)節(jié)汽門瞬時關(guān)閉將導(dǎo)致FCB動作，它將自動減載 95% -100%，與孤立電網(wǎng)的負荷要求是完全不符的。
????? 因此，電廠更改了3號機組汽輪機高、中壓調(diào)門全閉后觸發(fā)FCB的條件。而當(dāng)汽機調(diào)門全閉后形成發(fā)電機逆功率運行，則有逆功率檢測繼電器完成發(fā)電機跳閘，觸發(fā)FCB保護。
???? 5.2　FCB保護動作
FCB同時向汽輪機和鍋爐側(cè)，發(fā)出一系列指令，從滿負荷減到5%或0%負荷運行。
???? 5.2.1　汽輪發(fā)電機側(cè)
FCB動作，立即解除汽輪發(fā)電機側(cè)的負荷指令進入轉(zhuǎn)速控制。即汽機根據(jù)予置的4% 的 不等率進行速度控制，以維持3000r/min為目標(biāo)，負荷指令僅跟蹤實際值。它保證了發(fā)電廠孤立系統(tǒng)運行的周率。
???? 5.2.2　發(fā)電鍋爐側(cè)
????? 與350MW汽輪機所匹配的是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%負荷瞬間減至5%或0%的負荷沖擊，關(guān)鍵控制技術(shù)在于：
1）快速釋放危險的多余能量
FCB聯(lián)動電動安全門（PCV）強制開啟10sec,然后切回自動控制，迅速釋放過熱蒸汽能量；汽包安全門則做后備保護。
為應(yīng)付FCB 特殊工況，機組特別設(shè)計有30%鍋爐額定蒸發(fā)量的旁路系統(tǒng)。FCB強制開啟高壓旁路閥5sec, 然后切回自動控制。它起分級釋放能量、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)生時鍋爐至少可以在30%旁路容量負荷運行。但問題在燃燒的動態(tài)穩(wěn)定。根據(jù)FCB前燃料品種、數(shù)量，自動順序切除有關(guān)燃燒器。在燃燒擾動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)動相關(guān)的輕油燃燒器投入穩(wěn)燃。燃料量則由調(diào)節(jié)負荷切換為定值控制。
3）穩(wěn)定鍋爐汽包水位
汽包水位不但是鍋爐、汽輪機負荷平衡的標(biāo)志，又是機組安全運行的根本。 汽機負荷急減造成鍋爐汽包壓力急升，汽包進水困難，負荷急減又造成汽包需水量減少，為此 FCB聯(lián)動切換汽動給水泵的調(diào)速系統(tǒng)為定值控制，聯(lián)動 電動給水泵啟動，向汽包強制進水；由于負荷急減引起汽、水的不平衡，汽包水位的自動控制由3沖量轉(zhuǎn)為水位單沖量控制。??
4）機組協(xié)調(diào)解除偏差保護，強制定值、自動控制
因為FCB 要在事故發(fā)生時數(shù)秒，數(shù)分種內(nèi)完成數(shù)十項緊急操作，由人工完成是不可能的。根據(jù)FCB試驗得到的對象模型，將有關(guān)鍋爐運行的重要控制切換為定值控制或自動控制，它們的正常是FCB成功的基礎(chǔ)。
???? 5.3　FCB 是對機組控制水平綜合指標(biāo)
FCB功能是對電廠鍋爐、汽輪發(fā)電機組，特別是協(xié)調(diào)機組運行的整個熱工控制系統(tǒng)的綜合考驗。機組在電網(wǎng)故障時，要在秒級時間內(nèi)，從100%負荷突降到帶廠用電或空負荷維持運行，汽輪機調(diào)速、鍋爐燃燒的動態(tài)響應(yīng)及穩(wěn)定等，任一細節(jié)出問題，都會導(dǎo)致失敗。
???? 6　結(jié)論
綜上所述，若寶鋼電廠4臺機組帶負荷1000MW 運行，以下給出電網(wǎng)故障時的應(yīng)對方案：

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表1：?? 電網(wǎng)故障電廠控制應(yīng)對電網(wǎng)故障可能類型 寶鋼電廠負荷可能余量 寶鋼電廠機組應(yīng)對 周率變動可能范圍 機組應(yīng)對過渡時間
上海/寶鋼電網(wǎng)解列 50～200MW（寶鋼高負荷） 一次調(diào)頻 ≤ +0.5Hz 1min
上海/寶鋼電網(wǎng)解列 200～500MW（寶鋼低負荷） OPC動作+負荷跟蹤 ≤ ±1Hz 2min
系統(tǒng)全停特殊故障 900MW OPC +FCB帶廠用電運行 ≤ +1.5Hz 10min
1）在當(dāng)前寶鋼-上海負荷潮流下，發(fā)生寶鋼電網(wǎng)單獨運行時，一次調(diào)頻功能是重要的應(yīng)對。目前機組一次調(diào)頻功能正常，但應(yīng)對電網(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)進一步研究放寬上下限帶來的風(fēng)險與利益。
2）當(dāng)寶鋼電網(wǎng)單獨運行時，發(fā)電機組的OPC功能是極重要的應(yīng)對。3號機組該系統(tǒng)良好，1、2號機組有待完善，主要是汽機調(diào)門重新開啟時間有延遲問題。
3）當(dāng)發(fā)生電廠電輸送不出的嚴(yán)重情況，電廠要成功實現(xiàn)FCB，帶廠用電運行。這需要付出代價，在機組檢修與運行中做大量細致的試驗與完善工作。
4）電廠機組的檢修策略要適應(yīng)寶鋼電網(wǎng)安全性的要求，電廠機組的管理要上臺階，使電廠機組的安全性可靠性進一步提高。