基于600MW等級(jí)火力發(fā)電機(jī)組電氣主接線的探究

袁原

摘要：在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)，電力負(fù)荷的需求也不斷提升。現(xiàn)階段，火力發(fā)電廠通常會(huì)安裝容量大、參數(shù)高的發(fā)電機(jī)組，其中600MW等級(jí)的火力發(fā)電機(jī)組安裝量日益增加，該等級(jí)的火力發(fā)電機(jī)組可能滿足當(dāng)下電力負(fù)荷的增長(zhǎng)需求，基于此，本文將對(duì)600MW等級(jí)火力發(fā)電機(jī)組的電氣主接線展開探討。

關(guān)鍵詞：600MW;火力發(fā)電機(jī)組;電氣主接線

引言

600MW等級(jí)火力發(fā)電機(jī)組通常用于大型機(jī)組，在容量不同時(shí)可以分別接入220v或500Kv系統(tǒng)。然而當(dāng)接入500KV系統(tǒng)時(shí)，對(duì)于電氣主接線有了更為嚴(yán)格的要求，因此誕生了多種電氣主接線設(shè)計(jì)方案，本方將對(duì)這些方案進(jìn)行分別闡述。

1 600NM等級(jí)火力發(fā)電機(jī)組的電氣主接線布置方式分析

1.1 3/2接線布置方式

在安裝的火力發(fā)電機(jī)組容量為600WM時(shí)，不僅可采用220kV一級(jí)電壓接入系統(tǒng)，也可采用220kV或者500kV兩級(jí)電壓接人系統(tǒng)。此外，在配電裝置為500KV時(shí)，也可采用3/2接線法進(jìn)行接線。此時(shí)可采用3列式布置，這種布置方式的空間量用量較小，進(jìn)出線的間隔也相對(duì)較小。然而在電廠規(guī)模日益擴(kuò)大的同時(shí)，3列式布置與已不再適用，因此可采用平環(huán)、雙列布置等方式作為3/2接線的布置方式。

1.2雙母接線布置方式

接入500KV系統(tǒng)時(shí)，采用3/2接線法時(shí)，系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)行，但在電網(wǎng)容量逐漸提高下，系統(tǒng)的短路容量日益增加，因此，采用雙母線接線可以降低這一問題的發(fā)生率。目前，火電發(fā)電機(jī)組的開關(guān)質(zhì)量日益提升，國(guó)產(chǎn)設(shè)備的質(zhì)量已可達(dá)到國(guó)際水平，500KV的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不斷強(qiáng)化，對(duì)系統(tǒng)可靠性的要求與以往相比有所下降，因此，應(yīng)用雙母線接線方式可以保持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。雙母線接線方式的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)度更加靈活，供電可靠性強(qiáng)，并且有利于后期擴(kuò)建，然而此種接線方式需應(yīng)用多個(gè)設(shè)備，并且配電裝置的設(shè)置較為復(fù)雜，繼電保護(hù)設(shè)計(jì)也較為煩瑣，并且投入的成本較高，同時(shí)，在系統(tǒng)倒閘時(shí)開關(guān)的隔離操作較為頻繁，極易導(dǎo)致誤操作問題的出現(xiàn)，因此，系統(tǒng)操作的便捷性難以保證。

1.3發(fā)電機(jī)、變壓器、線路單元接線且發(fā)電機(jī)出口裝設(shè)斷路器布置方式

應(yīng)用此接線方式時(shí)，操作較為簡(jiǎn)單，應(yīng)用設(shè)備較少，繼電保護(hù)的設(shè)置也并不復(fù)雜，無須耗費(fèi)較高的布設(shè)成本。此種接線方式的缺點(diǎn)是運(yùn)行靈活性差，需要定時(shí)進(jìn)行發(fā)電機(jī)、主變壓器以及線設(shè)備的檢修，并且檢修時(shí)會(huì)對(duì)其他設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生影響。因此，在發(fā)電機(jī)出口處安裝斷路器可以提高此種接線方式的靈活性，一旦發(fā)電機(jī)發(fā)生故障，不需要進(jìn)行廠用電的切換，只需將系統(tǒng)經(jīng)線路進(jìn)行倒送電即可為廠用供電，同時(shí)還可對(duì)故障機(jī)組進(jìn)行立即隔離，使電網(wǎng)得以穩(wěn)定運(yùn)行。在發(fā)電機(jī)組開啟與閉合時(shí)，主變壓側(cè)斷路器無需進(jìn)行頻繁的操作。然而此種接線方式的缺點(diǎn)是斷路器的價(jià)格較高，并且600MW容量斷路器的生產(chǎn)廠家并不多，斷路器采購較為困難。并且倒送電啟動(dòng)時(shí)，增加了斷路器的安裝，也使發(fā)電機(jī)組的回路上多出了一個(gè)事故隱患設(shè)備。因此，如電廠經(jīng)濟(jì)較為充裕且必須采用此方法進(jìn)行接電時(shí)可考慮安裝斷路器。

1.4兩級(jí)電壓接入系統(tǒng)布置方式

此種接線方法是指同時(shí)將200KV與500KV系統(tǒng)同時(shí)接入兩個(gè)機(jī)組，并且兩個(gè)系統(tǒng)各自獨(dú)立，如有擴(kuò)建，可將擴(kuò)建之后的機(jī)組接入兩個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中，可使整個(gè)發(fā)電力組的負(fù)荷能力有所提升，并且接入方式更加便捷。此種接線方式在備用電源的引接及啟動(dòng)方面較為方便，但與其他接線方式相比可靠性相對(duì)較低。

2 600NM等級(jí)火力發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)/備用電源接線設(shè)計(jì)方案

2.1從電網(wǎng)110kV系統(tǒng)引接啟動(dòng)/備用電源

在使用500KV電壓接入系統(tǒng)時(shí)，可從1 10KV系統(tǒng)進(jìn)行啟動(dòng)/備用電源的接引，此種接線方式較為簡(jiǎn)單，然而在接引時(shí)，要考慮到容量費(fèi)收取問題以及升壓站的布置方式，因此投資成本是此種引接方式選擇的關(guān)鍵，除了110KV配電裝置的投資以外，還要考慮電路維修與保養(yǎng)費(fèi)，并且電網(wǎng)運(yùn)行過程中的容量電費(fèi)也是一筆較大的支出，這些因素都決定是否可選用此方案。

2.2從電網(wǎng)220kV系統(tǒng)引接

機(jī)組采用500kV一級(jí)電壓接人系統(tǒng)，啟動(dòng)/備用電源從電網(wǎng)220kV系統(tǒng)引接。在廠網(wǎng)分開的前提下需考慮問題有：220kV線路的引接距離及對(duì)側(cè)變電站間隔費(fèi)用;從220kV系統(tǒng)引接是否收取容量（基本）電費(fèi)以及容量電費(fèi)的價(jià)格水平;廠內(nèi)220kV升壓站的布置等。從技術(shù)角度，啟動(dòng)/備用電源從電網(wǎng)220kV系統(tǒng)引接沒有困難，基建初投資要考慮220kV線路投資;對(duì)側(cè)變電站擴(kuò)建間隔投資;運(yùn)行費(fèi)用要考慮本地區(qū)的供電容量電費(fèi)、電量電費(fèi)及220kV線路的運(yùn)行檢修維護(hù)費(fèi)用等。

2.3從500kV升壓站降兩級(jí)引接啟動(dòng)/備用電源

電廠的機(jī)組在選擇500kV作為一級(jí)電壓接入系統(tǒng)的同時(shí)，啟用/備用電源從500kV升壓站兩級(jí)降壓引接。這種接線方式要把變壓器設(shè)為成550/35-110kV，把500kV的一級(jí)電壓降低到35～110kV，廠內(nèi)的配電裝置設(shè)定為35～110kV，機(jī)組的啟動(dòng)/備用電源從35～110kV配電裝置進(jìn)行引接。這種方法不需要考慮容量費(fèi)用，因?yàn)橥耆苊饬巳萘抠M(fèi)用這個(gè)方面，直接供電方式確定中間電壓的等級(jí)，35kV是比較經(jīng)濟(jì)適用的，而且35kv設(shè)置非常簡(jiǎn)單，因?yàn)榕渚€裝置選擇35kV就可以選擇35kV的開關(guān)柜。

3結(jié)束語

在電廠電力系統(tǒng)當(dāng)中，電氣主接線是主要的組成部分，其是電廠各環(huán)節(jié)銜接與融合的主要體現(xiàn)。電氣主接線設(shè)計(jì)不僅關(guān)系著配電裝置，也與電氣設(shè)備以及機(jī)組容量存在必然的關(guān)聯(lián)。電氣主接線設(shè)計(jì)是否合理是電廠運(yùn)行安全的重要保障，也可保證電力系統(tǒng)的可靠性與靈活性。電廠的容量越大，電氣主接線所受到的影響也會(huì)隨之提升。電廠應(yīng)以自身的實(shí)際情況為依據(jù)、結(jié)合電力系統(tǒng)的特點(diǎn)合理進(jìn)行電氣主接線方式的設(shè)計(jì)，照搬其他電廠的電氣主接線設(shè)計(jì)方案并不可行。同時(shí)還要將自身的規(guī)模、資金以及負(fù)荷范圍等因素進(jìn)行綜合考量，選擇與電廠自身需求相符的電氣主接線設(shè)計(jì)方式，保證電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的便捷性，進(jìn)而保障電廠的穩(wěn)定與持續(xù)發(fā)展。