淺談發(fā)電機(jī)組廠用電手拉手互為備用技術(shù)改造

穆建忠

摘 要：為減少發(fā)電廠110 kV進(jìn)線起備變的外購(gòu)電量，提高6 kV廠用電系統(tǒng)運(yùn)行方式的靈活性、可靠性，對(duì)現(xiàn)有廠用電系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)，將2臺(tái)機(jī)組的廠用電連接，實(shí)現(xiàn)手拉手互為備用，改造后將取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為公司降低了生產(chǎn)成本。

關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī)組 起備變 廠用電 技術(shù)改進(jìn)

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）06（c）-0042-02

1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

為了減少發(fā)電廠110 kV起備變的用電量，保證發(fā)電廠110 kV起備變事故或檢修情況下，#1、#2機(jī)組廠用電系統(tǒng)可以互為備用，可以保證一臺(tái)停運(yùn)機(jī)組有檢修電源和啟動(dòng)電源，同時(shí)提高該廠6 kV廠用電系統(tǒng)運(yùn)行方式的靈活性。廠用電改造完成后可實(shí)現(xiàn)以下功能。

（1）機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，機(jī)組事故切換及不正常情況切換由原廠用電快切裝置實(shí)現(xiàn)工作到備用電源的正常切換及事故切換。（2）在機(jī)組停機(jī)檢修、起機(jī)或其他情況下，進(jìn)行廠用電的切換，切換過程由改造新增裝置與原廠用電切換裝置共同完成，切換方式為手動(dòng)切換。（3）實(shí)現(xiàn)其中有一臺(tái)機(jī)組停機(jī)時(shí)，停運(yùn)機(jī)組的檢修電源、所帶共用負(fù)荷由運(yùn)行機(jī)組負(fù)擔(dān)，減少起備變用電量。

2 總體設(shè)計(jì)思路

（1）一次部分為節(jié)約成本，利用原廠用電6 kV母線段備用開關(guān)柜間隔進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)2臺(tái)機(jī)組的廠用電互聯(lián)。（2）為實(shí)現(xiàn)#1、#2機(jī)組廠用電系統(tǒng)互為備用，增加2臺(tái)快切裝置，組建一面快切柜，在機(jī)組停機(jī)檢修、起機(jī)或其他情況下，進(jìn)行廠用電源的切換。（3）改造中增加母聯(lián)線路及母聯(lián)開關(guān)，需要增設(shè)4臺(tái)WDZ-410線路綜合保護(hù)測(cè)控裝置和2臺(tái)WDZ-415短線路差動(dòng)保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)母聯(lián)線路及4臺(tái)母聯(lián)開關(guān)的保護(hù)和控制。

3 技術(shù)方案

（1）6 kVⅠA、ⅡA段母線通過1DL、2DL間隔進(jìn)行連接；ⅠB、ⅡB段母線通過3DL、4DL間隔進(jìn)行連接，見圖1。

（2）經(jīng)電氣一次負(fù)荷計(jì)算，當(dāng)1#機(jī)運(yùn)行2#機(jī)停機(jī)時(shí)，IA段供電給IIA段的負(fù)荷容量為650 kW，IB段供電給IIB段的負(fù)荷容量為650 kW；當(dāng)2#機(jī)運(yùn)行1#機(jī)停機(jī)時(shí)，IIA段供電給IA段的負(fù)荷容量為1 901 kW，IIB段供電給IB段的負(fù)荷容量為3 926 kW（以上容量為除去原有廠用電負(fù)荷剩余容量）。在高廠變帶了另一臺(tái)機(jī)的公用負(fù)荷之后，高廠變還有1 000 kW的容量余度，因?yàn)楦邚S變的過負(fù)荷、過流保護(hù)會(huì)導(dǎo)致高廠變跳閘，引起停機(jī)。為了避免誤操作引起高廠變的過負(fù)荷、過流保護(hù)動(dòng)作導(dǎo)致停機(jī)，采用限制廠用電手拉手時(shí)帶的負(fù)荷不超過高廠變的容量，在手拉手聯(lián)絡(luò)線的兩個(gè)6 kV開關(guān)柜內(nèi)分別裝設(shè)線路綜合保護(hù)測(cè)控裝置實(shí)現(xiàn)過負(fù)荷跳開手拉手聯(lián)絡(luò)線的兩個(gè)6 kV開關(guān)。切換裝置通過ⅠA、ⅠB聯(lián)絡(luò)開關(guān)柜實(shí)現(xiàn)切換，該開關(guān)設(shè)WDZ-410線路綜合保護(hù)測(cè)控裝置、WDZ-415短線路差動(dòng)保護(hù)裝置，#2機(jī)用電量由此開關(guān)測(cè)量

（3）ⅠA、ⅠB聯(lián)絡(luò)開關(guān)可在DCS上實(shí)現(xiàn)操作，但原則上不允許在DCS上實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方分合，它的分合由快切裝置或手動(dòng)操作，舉例說明如下：6 kV IA與6KV IIA手拉手時(shí)與6 kV IIA備用分支間的切換過程，當(dāng)1#機(jī)組運(yùn)行，2#機(jī)組停運(yùn)，2#機(jī)組的6KV IIA、6 kV IIB已由啟備變供電的情況下，即通過DCS手動(dòng)合上6 kV IA與6 kV IIA手拉手開關(guān)中的1DL開關(guān)，由新快切裝置啟動(dòng)跳開6 kV IIA備用分支開關(guān)，合上6 kV IA與6 kV IIA手拉手開關(guān)中的6 kV2DL開關(guān)，2#機(jī)組6 kV IIA所帶的公用負(fù)荷經(jīng)手拉手由1#機(jī)組供電。

（4）2DL、4DL開關(guān)不參與廠用電切換，2DL、4DL聯(lián)絡(luò)開關(guān)合閘回路經(jīng)1DL、3DL聯(lián)絡(luò)開關(guān)輔助常閉接點(diǎn)閉鎖，2DL、4DL聯(lián)絡(luò)開關(guān)輔助常閉接點(diǎn)閉鎖切換裝置，同時(shí)在DCS上通過邏輯實(shí)現(xiàn)2DL、4DL聯(lián)絡(luò)開關(guān)未合不啟動(dòng)快切裝置邏輯。

（5）電源切換靠2臺(tái)MFC-2000快切裝置實(shí)現(xiàn)，ⅠA、ⅡA聯(lián)絡(luò)共用1套快切裝置，ⅠB、ⅡB聯(lián)絡(luò)共用1套快切裝置實(shí)現(xiàn)廠用電切換；快切裝置只設(shè)手動(dòng)切換，不考慮事故切換。

4 實(shí)施效果

以#1機(jī)停機(jī)為例說明廠用電切換流程。

（1）停機(jī)過程：廠用負(fù)荷由#1高廠變切至起備變，此過程由機(jī)組快切裝置在停機(jī)前實(shí)現(xiàn)。廠用負(fù)荷由起備變切至#2高廠變，此過程由手拉手快切裝置實(shí)現(xiàn)。起機(jī)過程。廠用電負(fù)荷由#2高廠變切至起備變，此過程由手拉手快切裝置實(shí)現(xiàn)。機(jī)組并網(wǎng)后，廠用電負(fù)荷由起備變切至#1高廠變，此過程由機(jī)組快切裝置在停機(jī)前實(shí)現(xiàn)。（2）在切換裝置上使用轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行PT、動(dòng)作出口、信號(hào)切換，同時(shí)給DCS送準(zhǔn)備就緒信號(hào)，但不閉鎖切換裝置，DCS只進(jìn)行手動(dòng)切換啟動(dòng)，之后由快切裝置實(shí)現(xiàn)切換，快切裝置給DCS發(fā)各種狀態(tài)信號(hào)。

目前進(jìn)行實(shí)際切換多次，均運(yùn)行正常，快切切換正常無誤，設(shè)備運(yùn)行良好。

5 該設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)

（1）通過利用原有開關(guān)柜基礎(chǔ)上進(jìn)行改造并進(jìn)行更換保護(hù)裝置，節(jié)約重新購(gòu)置高壓開關(guān)柜費(fèi)用。（2）2臺(tái)機(jī)組A、B兩段母線通過重新敷設(shè)電纜構(gòu)成拉手模式，任何一臺(tái)機(jī)組出現(xiàn)問題，均可以通過另外一臺(tái)運(yùn)行機(jī)組母聯(lián)開關(guān)供電，盡量不使用啟動(dòng)備用變壓器電源，大大降低了生產(chǎn)成本，提高了廠用電的安全靈活性。

與當(dāng)前國(guó)內(nèi)外同類研究、同類技術(shù)的綜合比較，該次改造屬當(dāng)前國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，目前山西省包括該廠在內(nèi)完成改造的為數(shù)不多。由于該公司只有2臺(tái)機(jī)組，主接線設(shè)計(jì)為擴(kuò)大單元單回路220 kV出線，但由于電力系統(tǒng)要求只允許單回路并入電力系統(tǒng)，故該公司目前只單線路出現(xiàn)，2臺(tái)機(jī)組為單母線出線，無旁路母線，致使無法進(jìn)行廠用電互為備用，通過改造后，可將#1、#2機(jī)組互為備用，停運(yùn)機(jī)組廠用電可由運(yùn)行機(jī)組供電，在同類型回路設(shè)計(jì)中屬先進(jìn)水平。

6 效益分析

2臺(tái)機(jī)組廠用電手拉手開關(guān)裝置自2010年9月15日完成整體測(cè)試投運(yùn)以來，已完成多次切換，均切換正常，未發(fā)生一次電氣切換拒動(dòng)、誤動(dòng)，運(yùn)行正常。切換狀況下。每天可節(jié)約廠用電至少10 800 kWh，有效地為電廠降低了生產(chǎn)成本，另外2臺(tái)機(jī)組互為備用，便于了起備變的檢修，6 kV廠用電的靈活性保證了設(shè)備的安全系數(shù)，提高了運(yùn)行人員的操作水平，對(duì)安全發(fā)電產(chǎn)生積極的作用。根據(jù)實(shí)際負(fù)荷統(tǒng)計(jì)計(jì)算，#2機(jī)組檢修時(shí)，#1機(jī)組帶#2機(jī)組廠用電，每小時(shí)約450 kWh，每天可節(jié)約費(fèi)用0.33×450 kWh×24 h=3 564元；#1機(jī)組檢修時(shí)，#2機(jī)組帶#1機(jī)組廠用電，每小時(shí)約1 250 kWh，每天可節(jié)約費(fèi)用0.33×1250 kWh×24h=9 900元。

廠用電手拉手改造后效益可觀，同時(shí)為同類型機(jī)組的推廣實(shí)施提供了有力依據(jù)及改造方案，在無法改變發(fā)電廠出線基礎(chǔ)上通過電廠內(nèi)部改造可實(shí)現(xiàn)廠用電節(jié)約，大大降低了生產(chǎn)成本，保證了公司廠用電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行及線路安全供電奠定良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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