國電青山#12機組保安電源供電可靠性探討

楊慧玲

摘? 要：交流事故保安電源系統是當電網發生事故或其他原因致使火電廠長時間停電時，提供機組安全停機所必需的交流用電系統。保安電源的接線方式及工作電源、備用電源的切換方式與系統的安全性和可靠性密切相關，并直接關系到主設備的運行安全和運行人員的人身安全，保安電源應充分考慮電源接入分配合理、供電可靠性等問題。

關鍵詞：保安電源;發電機組;接線方式;電源設計

中圖分類號：TM621 ????????????文獻標識碼：A?? ????????????文章編號：2095-6835（2014）23-0029-02

大型機組在電力系統中具有重要地位，它直接關系到電力系統的穩定性和可靠性，因此，當電網發生事故或其他原因致使廠用電源中斷時，為確保在廠用電中斷狀態下安全停機，保證保安負荷的連續供電，就要設置事故保安電源。保安電源是保護重要設備的最后防線，因此，提高其供電電源的可靠性非常重要。

1? #12機組保安電源的接線方式和運行方式

我公司#12機組（330 MW）采用發-變組單元接線接入本公司220 kV電壓等級的母線。220 kV母線出線2回，將220 kV青熱線、220 kV青和線分別接入220 kV青熱變電站、和平變電站，從而實現電力外送。110 kV#5和110 kV #6母線分裂運行，110 kV#5母線通過#9聯絡變與220 kV母線相連，并向110 kV#5母線供電，#5母線上接入#12機組啟備變電源;110 kV#6母線由電網青熱變電站的熱青線供電，#6母線上接入#13、#14機組啟備變電源和#02高廠變， #02高廠變供6 kV電壓等級的有11段。

#12機組保安段母線采用兩段單母線，保安負荷分別接入#12機組380 V保安A段和保安B段，正常情況下，保安A段和保安B段分別由#12機組380 V#9A段工作母線和380 V#9B段工作母線供電，#1保安變壓器為380 V保安A段、保安B段的備用電源，處于充電備用狀態。

當初興建#12機組時，利用了老機組廠用電源作為交流事故保安電源。采用這種保安電源形式主要是因為新老廠之間的距離短、供電可靠，且設置簡單、施工簡便、投資較少。由于當時電廠機組運行臺數較少，維護管理的工作量較小，可靠性較高，因此，可以在大多數機組事故停機時起到保安的作用。

2? 保安電源供電可靠性分析

2.1? 保安電源的遷移改造

近幾年，我公司的老機組被相繼拆除，全廠電氣一次系統的接線方式和運行方式也在不斷改變，#12機組保安變電源歷

經兩次遷移改造，期間，保安電源的供電可靠性受到威脅。2011-11-04T19：55，#02高廠變“差動保護”動作跳閘，6 kV8段、9段、10段母線，380 V5段、6段、8段母線，照明盤II段母線，380 V水廠I段和II段母線失壓，#12機組#1保安變6 kV側電源失電。2013-04-15T17：30， #3煙筒爆破，#02高廠變“有載瓦斯保護”動作跳閘，6 kV11段失壓，造成#12機組#1保安變6 kV側電源失電。目前，由于#02高廠變運行時間過長，設備嚴重老化，且多次發生故障，造成6 kV廠用電失壓和#12機組保安電源的供電可靠性降低。

2.2? 現狀

目前，我公司#11機組退役后，6 kV11段廠用電會保留較長時間。在電源接入維持現狀不變的情況下，考慮保安電源的接入方式。電源故障和檢修停用會影響長源機組的正常生產和安全運行，因此，有必要對保安電源的接線方式進行分析，提高設備的可靠性。

3? 保安電源接線方式改造方案

3.1? 兩臺機組共用一臺柴油發電機組

利用現有#13、#14機組配置的兩臺柴油發電機組，可考慮使#13或#14機組與#12機組共用一臺柴油發電機組。屆時，需重新核算兩臺機組的保安負荷容量，對保安負荷進行分類，看其能否滿足事故情況下柴油發電機的自啟動要求。但目前#12、#13、#14機組的距離較遠，如果機組共用柴油發電機組，預埋至#12機組保安電源的電纜線路就會較長，電纜電壓較大。當系統故障時，2臺機組共用一臺柴油發電機，就需要考慮640 kW的容量能否滿足2臺機組保安負荷的要求。同時，#13、#14機組柴油發電機組單獨配置了PLC邏輯自動控制模塊，柴油發電機組的啟動并非依靠機組DCS聯動邏輯。因此，在兩臺機組共用柴油發電機的情況下，需要柴油發電機廠家重新設計邏輯控制，至于能否實施，還有待進一步研究，且兩臺機組DCS聯動邏輯能否滿足運行要求也還需進一步調試、驗證。

3.2? 增設事故保安電源

由于6 kV11段廠用電會保留一段時間，因此，可以在保安電源原接線基礎上進行改造，增設事故保安電源，配置柴油發電機組，由單一的備用電源變成第一、第二備用電源，從而提高供電可靠性。雖然老電廠受到場地因素的制約，但從長遠考慮，可以在拆除#11機組之際，對廠區進行統一規劃，將#12機組保安電源的配置納入上大壓小二期工程，在兼顧安全性和經濟性的前提下，增設事故保安電源，使改造后的機組保安電源系統適應新的運行方式。

每段保安段母線都設有三路電源：正常工作電源來自380 V#9A段，備用電源來自#1保安變，保安電源來自柴油發電機組出口PC母線。正常運行時，保安段工作進線開關（來自380 V#9A段）處于合閘位置，保安段母線由380 V#9A段工作電源開關供電，而保安段備用電源開關和柴油發電機出口開關處于備用狀態。

保安段因故障跳開工作電源開關后，對應的備用電源開關自動合閘，并向該段保安段供電。如果備用電源開關沒有自投或自投不成功，則經延時跳開備用電源開關，柴油發電機自啟動，達全速后自動合上柴油發電機出口開關，經一定時間后合上保安電源開關（如圖1所示）。

如果將6 kV11段廠用電拆除，#12機組就會失去保安變壓器提供的備用電源。對此，可在以上保安電源接線上進行相應改造，將柴油發電機組出口PC母線上的Q1開關和Q2開關與對應的保安A段和保安B段的備用電源開關連接起來（如圖2所示）。

圖1? 保安電源接線1

圖2? 保安電源接線2

以上方案是對保安電源接線的初步設想，還需進一步驗證。其中，邏輯方面需要完善，且需將接線納入電氣ECS系統中。目前，國內已投運和在建的300 MW及以上機組的交流保安電源基本上都采用了專用柴油發電機組作為交流保安電源。保安電源的可靠性關系到機組的安全停機，需要從保安電源系統的接線方式以及柴油發電機組的啟動和切換方式入手對保安電源加以優化，使整個系統趨于完善，從而達到發電機組安全、穩定運行的目的。

交流保安電源系統作為全廠停電或事故停機時保證機組安全停運和設備、人身安全的交流電源系統，其重要性不言而喻。因此，在交流保安電源設計中，采用更加安全可靠、便于運行的設計方案對電廠的安全運行具有重要意義。

參考文獻

[1]國家電力公司華東電力設計院.DL/T 5153—2002 火力發電廠廠用電設計技術規定[S].北京：中國電力出版社，2002.

〔編輯：王霞〕

Guodian Qingshan # 12 Reliability of Power Supply Units Security

Yang Huiling

Abstract： AC Emergency Power Supply System is when the grid causes of the accident or other thermal power plants during an extended power outage; the unit provides the necessary safety shutdown AC electrical systems. Wiring security and working power supply， standby power switching mode is closely related to the safety and reliability of the system， and is directly related to personal safety and the safety of operating personnel to run the master device， security should take full account of the power distribution power access reasonable， supply reliability and other issues.

Key words： security power; generating units; connection mode; power supply design

保安段因故障跳開工作電源開關后，對應的備用電源開關自動合閘，并向該段保安段供電。如果備用電源開關沒有自投或自投不成功，則經延時跳開備用電源開關，柴油發電機自啟動，達全速后自動合上柴油發電機出口開關，經一定時間后合上保安電源開關（如圖1所示）。

如果將6 kV11段廠用電拆除，#12機組就會失去保安變壓器提供的備用電源。對此，可在以上保安電源接線上進行相應改造，將柴油發電機組出口PC母線上的Q1開關和Q2開關與對應的保安A段和保安B段的備用電源開關連接起來（如圖2所示）。

圖1? 保安電源接線1

圖2? 保安電源接線2

以上方案是對保安電源接線的初步設想，還需進一步驗證。其中，邏輯方面需要完善，且需將接線納入電氣ECS系統中。目前，國內已投運和在建的300 MW及以上機組的交流保安電源基本上都采用了專用柴油發電機組作為交流保安電源。保安電源的可靠性關系到機組的安全停機，需要從保安電源系統的接線方式以及柴油發電機組的啟動和切換方式入手對保安電源加以優化，使整個系統趨于完善，從而達到發電機組安全、穩定運行的目的。

交流保安電源系統作為全廠停電或事故停機時保證機組安全停運和設備、人身安全的交流電源系統，其重要性不言而喻。因此，在交流保安電源設計中，采用更加安全可靠、便于運行的設計方案對電廠的安全運行具有重要意義。

參考文獻

[1]國家電力公司華東電力設計院.DL/T 5153—2002 火力發電廠廠用電設計技術規定[S].北京：中國電力出版社，2002.

〔編輯：王霞〕

Guodian Qingshan # 12 Reliability of Power Supply Units Security

Yang Huiling

Abstract： AC Emergency Power Supply System is when the grid causes of the accident or other thermal power plants during an extended power outage; the unit provides the necessary safety shutdown AC electrical systems. Wiring security and working power supply， standby power switching mode is closely related to the safety and reliability of the system， and is directly related to personal safety and the safety of operating personnel to run the master device， security should take full account of the power distribution power access reasonable， supply reliability and other issues.

Key words： security power; generating units; connection mode; power supply design

保安段因故障跳開工作電源開關后，對應的備用電源開關自動合閘，并向該段保安段供電。如果備用電源開關沒有自投或自投不成功，則經延時跳開備用電源開關，柴油發電機自啟動，達全速后自動合上柴油發電機出口開關，經一定時間后合上保安電源開關（如圖1所示）。

如果將6 kV11段廠用電拆除，#12機組就會失去保安變壓器提供的備用電源。對此，可在以上保安電源接線上進行相應改造，將柴油發電機組出口PC母線上的Q1開關和Q2開關與對應的保安A段和保安B段的備用電源開關連接起來（如圖2所示）。

圖1? 保安電源接線1

圖2? 保安電源接線2

以上方案是對保安電源接線的初步設想，還需進一步驗證。其中，邏輯方面需要完善，且需將接線納入電氣ECS系統中。目前，國內已投運和在建的300 MW及以上機組的交流保安電源基本上都采用了專用柴油發電機組作為交流保安電源。保安電源的可靠性關系到機組的安全停機，需要從保安電源系統的接線方式以及柴油發電機組的啟動和切換方式入手對保安電源加以優化，使整個系統趨于完善，從而達到發電機組安全、穩定運行的目的。

交流保安電源系統作為全廠停電或事故停機時保證機組安全停運和設備、人身安全的交流電源系統，其重要性不言而喻。因此，在交流保安電源設計中，采用更加安全可靠、便于運行的設計方案對電廠的安全運行具有重要意義。

參考文獻

[1]國家電力公司華東電力設計院.DL/T 5153—2002 火力發電廠廠用電設計技術規定[S].北京：中國電力出版社，2002.

〔編輯：王霞〕

Guodian Qingshan # 12 Reliability of Power Supply Units Security

Yang Huiling

Abstract： AC Emergency Power Supply System is when the grid causes of the accident or other thermal power plants during an extended power outage; the unit provides the necessary safety shutdown AC electrical systems. Wiring security and working power supply， standby power switching mode is closely related to the safety and reliability of the system， and is directly related to personal safety and the safety of operating personnel to run the master device， security should take full account of the power distribution power access reasonable， supply reliability and other issues.

Key words： security power; generating units; connection mode; power supply design