逆功率保护装置与程跳逆功率保护装置这两种保护的核心目标都是保护汽轮机,但它们的应用场景、动作逻辑和执行速度有本质不同。
1. 逆功率保护
目的: 保护汽轮机免受鼓风摩擦/闷车损害。
应用场景:
非正常停机工况: 汽轮机主汽门意外关闭(如控制故障、误操作),但发电机出口断路器未跳闸。
程序跳闸失败: 在正常或事故停机过程中,主汽门未完全关闭严。
关键动作逻辑: 仅需满足一个条件:
检测到发电机出现逆功率(有功功率由系统向发电机流动)。
动作方式:通常设两段时限。
第一段(短延时常发信): 达到逆功率定值后,经短延时(例如几秒)发出报警信号。
第二段(长延时常跳闸): 如果逆功率状态持续(表明主汽门未打开),经较长延时(例如 30-60秒)跳开发电机出口断路器,解列发电机。
主要功能: 监测发电机是否进入电动机运行状态。若进入且持续一定时间(代表主汽门没有恢复打开),则解列发电机,防止汽轮机长时间鼓风摩擦导致叶片过热损坏、排汽温度过高、振动等问题。
定位: 可以看作是防止汽轮机鼓风摩擦的最后一道保护屏障,并且在程跳逆功率因主汽门位置信号问题无法动作时,可起到后备作用。
2. 程跳逆功率保护 (程序跳闸逆功率保护)
目的: 保护汽轮机免受超速/飞车危险,实现发电机安全停机。
应用场景: 计划停机或有条件正常的事故停机(如需要先停原动机再解列发电机的保护动作)。
例如:锅炉MFT动作联跳汽轮机、励磁系统故障需要手动或自动程序跳闸等。
关键动作逻辑: 必须同时满足两个条件:
主汽门关闭信号确认: 检测到汽轮机主汽门已确认关闭行程完成(通过行程开关/辅助触点)。
逆功率检测: 检测到发电机出现逆功率(有功功率由系统向发电机流动)。
动作方式:满足上述两个条件后,经一个很短的延时(例如 0.5-1秒,远快于逆功率保护的长延时),作用于发电机“全停”(跳出口开关、灭磁等)。
主要功能:
确保在主动关闭汽轮机原动力来源的前提下,发电机才能安全地从系统中解列。
在发电机还带有一定的有功负荷时突然解列开关,而未关闭主汽门,极有可能导致汽轮机超速,甚至飞车。程跳逆功率在检测到主汽门已可靠关闭且功率已反向后才快速跳开发电机开关,彻底消除这个超速风险。
定位: 发电机安全停机程序的一部分。是优先执行的、快速的、有严格条件限制的跳闸方式。
3. 逆功率保护装置与程跳逆功率保护装置的核心区别总结
4. 两者配合工作流程举例 (正常停机)
减负荷: 操作人员或控制系统将发电机有功功率逐步降至接近零(< 1%额定值)。
打闸/关主汽门: 关闭汽轮机主汽门。
监测功率方向: 发电机功率持续下降,降至零后开始变为逆功率(从电网吸收有功功率)。
程跳逆功率动作: 主汽门关闭信号 + 逆功率检测 → 经极短延时 → 发变组解列跳闸。这是预期的、最优的停机路径。
逆功率保护作后备: 如果步骤3后,主汽门位置信号未能正确送达(例如行程开关故障),程跳逆功率无法动作。逆功率保护检测到逆功率持续存在 → 短延时告警 → 长延时(例如60秒)后仍解列发电机。
关键操作规范(参考《二十五项反措》):
停机时务必先将有功、无功功率减至零,确认功率到零(表计停转或逆转)后,再解列发电机。 或者在保证汽轮机动力源已被切断(手动打闸或MFT联动汽轮机跳闸)的前提下,让逆功率保护动作解列。严禁带负荷解列发电机! 程跳逆功率是实现规范要求的安全自动操作的核心。逆功率保护则是防止在违规操作或程跳失效时造成汽轮机严重损坏的最后防线。
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