三峽電站廠用電的運行

李宗揚

摘 要 三峽電站廠用電結(jié)線復雜，使電站運行工作考慮因素增多。只有對設備合理選型，注意安裝質(zhì)量，加強維戶，強化運行管理，才能保汪廠用電的安全，實現(xiàn)可靠供電。

關(guān)鍵詞 廠用電結(jié)線 可靠性 運行

三峽電站是一座特大型電站，裝機臺數(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)線變得很復雜，這無疑給電站的運行帶來很多的不便，運行中考慮因素太多，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

電站對廠用電結(jié)線的要求，就是要供電可靠，運行維護方便靈活，接線盡量簡單清楚，以及能適應分期建設與連續(xù)施工時的供電要求，且經(jīng)濟上合理。只有這樣，才能保證電站的正常運行及事故后盡快恢復，達到最高效益。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。

②左、右岸電站各有6臺機從發(fā)電機電壓母線接人廠用變進入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，還設置了2臺1000kw的備用柴油發(fā)電機。

⑤0.4kV設有機組自用電盤、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)簡圖

從上圖可知，廠用電10kV母線任一段上都有三個或三個以上獨立電源，供電可靠性有足夠的保證。0.4kV各供電點(機組、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，廠用電也引入了左、右岸220kV地區(qū)供電電源，當發(fā)現(xiàn)電機電源消失時，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，廠用電考慮到復合性故障(即發(fā)電機電源全部消失，又發(fā)生大面積停電，左、右岸地區(qū)電源不能投入)，還設有廠內(nèi)獨立的柴油發(fā)電機電源，應急供給廠用電和急需的重要負荷，使事故盡快控制并恢復正常，

保證廠用電倒換至正常方式運行。

從廠用電10kV配電盤的布置來看，01LM～03LM設于左岸電站4號機～5號機機組段的上游副廠房、06LM～08LM設于左岸電站8號機～9號機機組段的上游副廠房；09LM～011LM設于右岸電站17號機～18號機機組段的上游副廠房，14LM～16LM設于右岸電站22號機～23號機機組段的上游副廠房。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)電機等7個布置點，使廠用電分散而置，避免了過于集中、事故時相互影響、易使事故擴大等對安全的不利因素，從而保證供電的可靠性。

2、廠用電的運行方式

根據(jù)三峽電站主結(jié)線的特點，在正常運行時10kV母線應以機組帶廠用分支供電為主要運行方式，這樣可有獨立的一個電源點；同時，也為其它相連母線提供可靠備用，當機組失壓或廠用分支無法運行時，應以其它獨立電源送電為主，以保證對相鄰母線電源的獨立性，用于防備再有故障時，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)電機電壓母線取得，而廠用分支未裝設斷路器(如圖二)，因此，廠用分支不能與發(fā)電機回路分開，這樣一來廠用系統(tǒng)若要停電，須將整個機變單元停電，影響到主系統(tǒng)。這就對廠用系統(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，將造成整個機變單元停電，直接影響發(fā)電機組、主變壓器，這是不利于主系統(tǒng)安全運行的。

若帶有廠用電的發(fā)電機正常開、停機及事故跳閘，必然影響到4～5臺機的廠用電失去電源，這樣，在正常開停時考慮因素增多，事故時更是如此。即使廠用系統(tǒng)采用計算機控制或備用電源自動投入裝置，由于涉及的設備多，其故障率相應增加，若在事故情況下，增加了操作的難度，使人員需干預的量增加，值班人員的勞動強度加大，為實現(xiàn)自動化操作增加了難度。

為了提高自動化程度，三峽電站計算機控制應解決好廠用系統(tǒng)的控制問題，除了有備用電源自動投入的功能外，還應具備多路電源投切的智能順序控制，如圖4中5號機停電時，開關(guān)1斷開，應能投人2或3；若2或3不具備投入條件，應投入4或6；若4或6也不具備投入條件，最后投入5。若5號機開機并網(wǎng)運行，此時應斷開2或(3、4、5、6)投入1。其它10kV各段母線也同樣應具備這種智能投切順序。對柴油發(fā)電機的啟停也應納入計算機的控制，當廠用電運行正常時，即帶廠用電的各臺機組都在運行，在左、右岸地區(qū)電源充電至04LM、05LM、12LM、13LM時，柴油發(fā)電機應處于停機備用狀態(tài)，當遇到系統(tǒng)大面積停電或廠內(nèi)大型事故時，計算機應自動啟動柴油發(fā)電機，使之處于熱備用或直接帶廠用電。我國計算機控制水電站的廠用電在目前來說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)電機母線與廠用分支的緊密聯(lián)結(jié)，使得機組每次啟停都會造成廠用系統(tǒng)電源的一次波動；在左岸電站一般是單號機帶廠用電，而右岸電站則由雙號機帶廠用電，由于三峽電站是一個具備調(diào)頻、調(diào)峰功能要求的電站，投產(chǎn)后開停機會很頻繁，因此對廠用電也提出較高要求，在考慮停機時也應考慮廠用電的運行，最好應讓帶廠用電的機組減少停機次數(shù)，采取相對固定，避免頻繁操作的方法，以減少廠用電的故障率。因此在做計算機程序時，應優(yōu)先安排不帶廠用電的機組，要確定一個停機次序，應有主次之分，而帶來的不利因素是限制了運行的靈活性。若采用人工控制時更應理順這類關(guān)系；否則，易引起誤操作，增加運行的難度。三峽電站是一個現(xiàn)代化的電站，只有在廠用電的控制上有所突破，才能實現(xiàn)真正意義的計算機控制，以減少運行人員的干預，達到高度自動化，從而保證電站的安全運行，實現(xiàn)少人或無人干預的運行控制目標。

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)生事故就會全部停電。因此在發(fā)電初期，柴油發(fā)電機的作用是明顯的，而且是必需的，應處于可靠備用狀態(tài)，運行人員應對該運行方式了如指掌，達到熟練程度。

3、 廠用電對相關(guān)設備的要求

在發(fā)電初期對于廠用系統(tǒng)的形成，有一個逐步投運的過程。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，當它們的參數(shù)配合落在諧振區(qū)時，一遇有激發(fā)，便會引起鐵磁諧振。因此，在廠用系統(tǒng)逐步投運時，應特別注意該方面的影響，若發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)有諧振時，應及時采取消諧措

施，防止廠用設備的損壞。

廠用設備在運行中應特別注意繼電保護的配合，對低壓電網(wǎng)要有一詳細的計算。由于壩區(qū)負荷較多，范圍廣且分散，整個配電網(wǎng)絡比較龐大，應防止保護不當越級跳閘而影響整個廠用系統(tǒng)使故障面擴大；一般廠用系統(tǒng)保護配置比較簡單，往往容易被忽視，所以廠用系統(tǒng)越級跳閘現(xiàn)象比較普遍。為了提高廠用電的可靠性，必須從投產(chǎn)初期就重視這個問題，從開關(guān)的選型，到保護的配備上要有所加強，以滿足可靠性、自動化

的要求。

對發(fā)電機的調(diào)速器和勵磁調(diào)節(jié)器也提出了質(zhì)量要求，應選用動作可靠、技術(shù)成熟的調(diào)速器和勵磁調(diào)節(jié)器。特別是當機組甩負荷時，調(diào)速器應可靠地穩(wěn)定在空載位置，勵磁調(diào)節(jié)器也應使機端電壓維持在額定范圍內(nèi)。往往有些發(fā)電廠的調(diào)速器在機組甩負荷時，容易造成過速停機；勵磁調(diào)節(jié)器在機組甩負荷時造成機端電壓波動范圍很大。這些都會對廠用電造成很大的危害。要避免這類情況發(fā)生，主要在設備選型上、在招標過程中加以注意，在機組調(diào)試和維修中嚴格按規(guī)程辦事。

對廠用電系統(tǒng)的安裝也要吸收一些有益的經(jīng)驗，所有盤柜的孔洞在拉完電纜接完線之后，應及時用耐火材料進行封堵，采用全密封、阻燃、絕緣、透明的防護罩，以防止小動物竄入。三峽壩區(qū)潮濕多雨，當廊道形成以后，小動物(老鼠、蛇、貓、昆蟲等)容易進入其中，引起電氣短路，造成火災，損壞設備。這種事例在全國特別是新建廠中時有發(fā)生，有的還火燒連營，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)初期就應重視上述問題。

為了提高廠用電的可靠性，對在廠用系統(tǒng)上接出負荷要嚴格控制，確是廠用負荷，才能從廠用電接出，否則不要接在廠用負荷上，以免降低廠用電的可靠性，增加廠用電率。特別是機組自用電盤、廠內(nèi)公用電盤、廠房壩段用電盤不得隨意增加負荷，以重點保證機組的用電。對壩區(qū)其它負荷也應從嚴控制，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(其實也是很可靠的)，不要與廠內(nèi)用電爭搶，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雜，而復雜的接線又給廠用電的運行帶來麻煩，對可靠性產(chǎn)生負面影響。只有優(yōu)化設備，保證安裝質(zhì)量，加強維護，提高計算機控制水平，在運行中強化管理，才能保證廠用電的安全運行，滿足三峽電站正常發(fā)電要求。