三峽電站廠用電的運(yùn)行

李宗揚(yáng)

摘 要 三峽電站廠用電結(jié)線復(fù)雜，使電站運(yùn)行工作考慮因素增多。只有對(duì)設(shè)備合理選型，注意安裝質(zhì)量，加強(qiáng)維戶，強(qiáng)化運(yùn)行管理，才能保汪廠用電的安全，實(shí)現(xiàn)可靠供電。

關(guān)鍵詞 廠用電結(jié)線 可靠性 運(yùn)行

三峽電站是一座特大型電站，裝機(jī)臺(tái)數(shù)多，樞紐用電范圍廣。為了保證廠用電的可靠供電，使得廠用電結(jié)線變得很復(fù)雜，這無(wú)疑給電站的運(yùn)行帶來(lái)很多的不便，運(yùn)行中考慮因素太多，正常操作及事故處理涉及面廣，增加了電站管理的難度。

1、 廠用電結(jié)線的特點(diǎn)

電站對(duì)廠用電結(jié)線的要求，就是要供電可靠，運(yùn)行維護(hù)方便靈活，接線盡量簡(jiǎn)單清楚，以及能適應(yīng)分期建設(shè)與連續(xù)施工時(shí)的供電要求，且經(jīng)濟(jì)上合理。只有這樣，才能保證電站的正常運(yùn)行及事故后盡快恢復(fù)，達(dá)到最高效益。為了滿足上述要求，三峽電站廠用電結(jié)線是這樣安排的：

①三峽電站廠用電結(jié)線分為10kV和0.4kV兩級(jí)。

②左、右岸電站各有6臺(tái)機(jī)從發(fā)電機(jī)電壓母線接人廠用變進(jìn)入10kV一段母線。

③10kV母線共分為16段，有12段母線分別從發(fā)電機(jī)端取得電源，有2段母線從左岸施工用電中取得電源，還有2段母線從右岸施工用電中取得電源。

④為了保證其供電可靠性，還設(shè)置了2臺(tái)1000kw的備用柴油發(fā)電機(jī)。

⑤0.4kV設(shè)有機(jī)組自用電盤、廠內(nèi)照明盤、廠內(nèi)公用電盤、廠房壩段用電盤等，各采用雙電源結(jié)線。

圖一 左岸電站廠用電10kv結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

從上圖可知，廠用電10kV母線任一段上都有三個(gè)或三個(gè)以上獨(dú)立電源，供電可靠性有足夠的保證。0.4kV各供電點(diǎn)(機(jī)組、照明、公用電、壩上等)都是雙電源供電，能互為備用，也能滿足可靠性的要求。

同時(shí)，廠用電也引入了左、右岸220kV地區(qū)供電電源，當(dāng)發(fā)現(xiàn)電機(jī)電源消失時(shí)，可投入地區(qū)電源，且左、右岸地區(qū)電源也能互相支持，互為備用，更增加了廠用電的可靠性。

最后，廠用電考慮到復(fù)合性故障(即發(fā)電機(jī)電源全部消失，又發(fā)生大面積停電，左、右岸地區(qū)電源不能投入)，還設(shè)有廠內(nèi)獨(dú)立的柴油發(fā)電機(jī)電源，應(yīng)急供給廠用電和急需的重要負(fù)荷，使事故盡快控制并恢復(fù)正常，

保證廠用電倒換至正常方式運(yùn)行。

從廠用電10kV配電盤的布置來(lái)看，01LM～03LM設(shè)于左岸電站4號(hào)機(jī)～5號(hào)機(jī)機(jī)組段的上游副廠房、06LM～08LM設(shè)于左岸電站8號(hào)機(jī)～9號(hào)機(jī)機(jī)組段的上游副廠房；09LM～011LM設(shè)于右岸電站17號(hào)機(jī)～18號(hào)機(jī)機(jī)組段的上游副廠房，14LM～16LM設(shè)于右岸電站22號(hào)機(jī)～23號(hào)機(jī)機(jī)組段的上游副廠房。這樣分成四組，再加上左岸地區(qū)電源，右岸地區(qū)電源及柴油發(fā)電機(jī)等7個(gè)布置點(diǎn)，使廠用電分散而置，避免了過(guò)于集中、事故時(shí)相互影響、易使事故擴(kuò)大等對(duì)安全的不利因素，從而保證供電的可靠性。

2、廠用電的運(yùn)行方式

根據(jù)三峽電站主結(jié)線的特點(diǎn)，在正常運(yùn)行時(shí)10kV母線應(yīng)以機(jī)組帶廠用分支供電為主要運(yùn)行方式，這樣可有獨(dú)立的一個(gè)電源點(diǎn)；同時(shí)，也為其它相連母線提供可靠備用，當(dāng)機(jī)組失壓或廠用分支無(wú)法運(yùn)行時(shí)，應(yīng)以其它獨(dú)立電源送電為主，以保證對(duì)相鄰母線電源的獨(dú)立性，用于防備再有故障時(shí)，相鄰母線之間能互為備用。

圖一、圖二

圖四

由于廠用電從發(fā)電機(jī)電壓母線取得，而廠用分支未裝設(shè)斷路器(如圖二)，因此，廠用分支不能與發(fā)電機(jī)回路分開，這樣一來(lái)廠用系統(tǒng)若要停電，須將整個(gè)機(jī)變單元停電，影響到主系統(tǒng)。這就對(duì)廠用系統(tǒng)的安全可靠性提出了更高要求，如廠用分支絕緣、廠用變壓器、及其10kV的低壓開關(guān)不能出現(xiàn)故障等，否則，將造成整個(gè)機(jī)變單元停電，直接影響發(fā)電機(jī)組、主變壓器，這是不利于主系統(tǒng)安全運(yùn)行的。

若帶有廠用電的發(fā)電機(jī)正常開、停機(jī)及事故跳閘，必然影響到4～5臺(tái)機(jī)的廠用電失去電源，這樣，在正常開停時(shí)考慮因素增多，事故時(shí)更是如此。即使廠用系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)控制或備用電源自動(dòng)投入裝置，由于涉及的設(shè)備多，其故障率相應(yīng)增加，若在事故情況下，增加了操作的難度，使人員需干預(yù)的量增加，值班人員的勞動(dòng)強(qiáng)度加大，為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作增加了難度。

為了提高自動(dòng)化程度，三峽電站計(jì)算機(jī)控制應(yīng)解決好廠用系統(tǒng)的控制問(wèn)題，除了有備用電源自動(dòng)投入的功能外，還應(yīng)具備多路電源投切的智能順序控制，如圖4中5號(hào)機(jī)停電時(shí)，開關(guān)1斷開，應(yīng)能投人2或3；若2或3不具備投入條件，應(yīng)投入4或6；若4或6也不具備投入條件，最后投入5。若5號(hào)機(jī)開機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行，此時(shí)應(yīng)斷開2或(3、4、5、6)投入1。其它10kV各段母線也同樣應(yīng)具備這種智能投切順序。對(duì)柴油發(fā)電機(jī)的啟停也應(yīng)納入計(jì)算機(jī)的控制，當(dāng)廠用電運(yùn)行正常時(shí)，即帶廠用電的各臺(tái)機(jī)組都在運(yùn)行，在左、右岸地區(qū)電源充電至04LM、05LM、12LM、13LM時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)處于停機(jī)備用狀態(tài)，當(dāng)遇到系統(tǒng)大面積停電或廠內(nèi)大型事故時(shí)，計(jì)算機(jī)應(yīng)自動(dòng)啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)，使之處于熱備用或直接帶廠用電。我國(guó)計(jì)算機(jī)控制水電站的廠用電在目前來(lái)說(shuō)還是不完善和不充分的，大多數(shù)電站還停留在人工操作狀態(tài)。三峽電廠由于發(fā)電機(jī)母線與廠用分支的緊密聯(lián)結(jié)，使得機(jī)組每次啟停都會(huì)造成廠用系統(tǒng)電源的一次波動(dòng)；在左岸電站一般是單號(hào)機(jī)帶廠用電，而右岸電站則由雙號(hào)機(jī)帶廠用電，由于三峽電站是一個(gè)具備調(diào)頻、調(diào)峰功能要求的電站，投產(chǎn)后開停機(jī)會(huì)很頻繁，因此對(duì)廠用電也提出較高要求，在考慮停機(jī)時(shí)也應(yīng)考慮廠用電的運(yùn)行，最好應(yīng)讓帶廠用電的機(jī)組減少停機(jī)次數(shù)，采取相對(duì)固定，避免頻繁操作的方法，以減少?gòu)S用電的故障率。因此在做計(jì)算機(jī)程序時(shí)，應(yīng)優(yōu)先安排不帶廠用電的機(jī)組，要確定一個(gè)停機(jī)次序，應(yīng)有主次之分，而帶來(lái)的不利因素是限制了運(yùn)行的靈活性。若采用人工控制時(shí)更應(yīng)理順這類關(guān)系；否則，易引起誤操作，增加運(yùn)行的難度。三峽電站是一個(gè)現(xiàn)代化的電站，只有在廠用電的控制上有所突破，才能實(shí)現(xiàn)真正意義的計(jì)算機(jī)控制，以減少運(yùn)行人員的干預(yù)，達(dá)到高度自動(dòng)化，從而保證電站的安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)少人或無(wú)人干預(yù)的運(yùn)行控制目標(biāo)。

這里得特別指出的是發(fā)電初期，廠用電源還不完善，主要得依賴地區(qū)電源供電；尤其是汛期，三峽電站的地區(qū)供電電源全部來(lái)自葛洲壩二江電廠，并且有可能集中在一條220kV的母線上，若該母線發(fā)生事故就會(huì)全部停電。因此在發(fā)電初期，柴油發(fā)電機(jī)的作用是明顯的，而且是必需的，應(yīng)處于可靠備用狀態(tài)，運(yùn)行人員應(yīng)對(duì)該運(yùn)行方式了如指掌，達(dá)到熟練程度。

3、 廠用電對(duì)相關(guān)設(shè)備的要求

在發(fā)電初期對(duì)于廠用系統(tǒng)的形成，有一個(gè)逐步投運(yùn)的過(guò)程。10kV系統(tǒng)由于大量的電纜所具有的電容特性與變壓器及電壓互感器所具有的電感特性，當(dāng)它們的參數(shù)配合落在諧振區(qū)時(shí)，一遇有激發(fā)，便會(huì)引起鐵磁諧振。因此，在廠用系統(tǒng)逐步投運(yùn)時(shí)，應(yīng)特別注意該方面的影響，若發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)有諧振時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取消諧措

施，防止廠用設(shè)備的損壞。

廠用設(shè)備在運(yùn)行中應(yīng)特別注意繼電保護(hù)的配合，對(duì)低壓電網(wǎng)要有一詳細(xì)的計(jì)算。由于壩區(qū)負(fù)荷較多，范圍廣且分散，整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)比較龐大，應(yīng)防止保護(hù)不當(dāng)越級(jí)跳閘而影響整個(gè)廠用系統(tǒng)使故障面擴(kuò)大；一般廠用系統(tǒng)保護(hù)配置比較簡(jiǎn)單，往往容易被忽視，所以廠用系統(tǒng)越級(jí)跳閘現(xiàn)象比較普遍。為了提高廠用電的可靠性，必須從投產(chǎn)初期就重視這個(gè)問(wèn)題，從開關(guān)的選型，到保護(hù)的配備上要有所加強(qiáng)，以滿足可靠性、自動(dòng)化

的要求。

對(duì)發(fā)電機(jī)的調(diào)速器和勵(lì)磁調(diào)節(jié)器也提出了質(zhì)量要求，應(yīng)選用動(dòng)作可靠、技術(shù)成熟的調(diào)速器和勵(lì)磁調(diào)節(jié)器。特別是當(dāng)機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)，調(diào)速器應(yīng)可靠地穩(wěn)定在空載位置，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器也應(yīng)使機(jī)端電壓維持在額定范圍內(nèi)。往往有些發(fā)電廠的調(diào)速器在機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)，容易造成過(guò)速停機(jī)；勵(lì)磁調(diào)節(jié)器在機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)造成機(jī)端電壓波動(dòng)范圍很大。這些都會(huì)對(duì)廠用電造成很大的危害。要避免這類情況發(fā)生，主要在設(shè)備選型上、在招標(biāo)過(guò)程中加以注意，在機(jī)組調(diào)試和維修中嚴(yán)格按規(guī)程辦事。

對(duì)廠用電系統(tǒng)的安裝也要吸收一些有益的經(jīng)驗(yàn)，所有盤柜的孔洞在拉完電纜接完線之后，應(yīng)及時(shí)用耐火材料進(jìn)行封堵，采用全密封、阻燃、絕緣、透明的防護(hù)罩，以防止小動(dòng)物竄入。三峽壩區(qū)潮濕多雨，當(dāng)廊道形成以后，小動(dòng)物(老鼠、蛇、貓、昆蟲等)容易進(jìn)入其中，引起電氣短路，造成火災(zāi)，損壞設(shè)備。這種事例在全國(guó)特別是新建廠中時(shí)有發(fā)生，有的還火燒連營(yíng)，損失慘重。為了提高廠用電供電可靠性，避免造成重大影響，在投產(chǎn)初期就應(yīng)重視上述問(wèn)題。

為了提高廠用電的可靠性，對(duì)在廠用系統(tǒng)上接出負(fù)荷要嚴(yán)格控制，確是廠用負(fù)荷，才能從廠用電接出，否則不要接在廠用負(fù)荷上，以免降低廠用電的可靠性，增加廠用電率。特別是機(jī)組自用電盤、廠內(nèi)公用電盤、廠房壩段用電盤不得隨意增加負(fù)荷，以重點(diǎn)保證機(jī)組的用電。對(duì)壩區(qū)其它負(fù)荷也應(yīng)從嚴(yán)控制，一些生活用電、壩區(qū)照明、廠外檢修用電等最好接入地區(qū)供電電源上(其實(shí)也是很可靠的)，不要與廠內(nèi)用電爭(zhēng)搶，造成用電混亂。

4、 結(jié)論

為了保證三峽電站廠用電的可靠性，使廠用電的接線變得很復(fù)雜，而復(fù)雜的接線又給廠用電的運(yùn)行帶來(lái)麻煩，對(duì)可靠性產(chǎn)生負(fù)面影響。只有優(yōu)化設(shè)備，保證安裝質(zhì)量，加強(qiáng)維護(hù)，提高計(jì)算機(jī)控制水平，在運(yùn)行中強(qiáng)化管理，才能保證廠用電的安全運(yùn)行，滿足三峽電站正常發(fā)電要求。