主變壓器倒送電前快切系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)試的新方法

陳淑琴，張獻(xiàn)輝，劉宏，李興照

(河南第一火電建設(shè)公司，河南鄭州450001)

0 引言

在通常情況下，快切系統(tǒng)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)主要有2種方法:一種方法是主變壓器倒送電，由升壓站母線串帶主變壓器及高壓廠用變壓器運(yùn)行時(shí)完成。這種方法有2個(gè)不利因素:首先是主變壓器倒送電勵(lì)磁涌流易造成升壓站線路差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，影響電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行;其次是主變壓器倒送電需調(diào)度的審批。另一種方法是并網(wǎng)前不進(jìn)行動(dòng)態(tài)切換試驗(yàn)，在機(jī)組并網(wǎng)后直接進(jìn)行切換。這種方法易造成切換失敗，引起事故停機(jī)，不利于發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和電網(wǎng)的穩(wěn)定，增加了整啟調(diào)試人員的工作量。

1 動(dòng)態(tài)切換

在火電廠中，廠用電是保障電廠運(yùn)行的基石，分為廠用備用電源和廠用工作電源。備用電源作為電廠的啟動(dòng)/停機(jī)電源，取自高壓啟動(dòng)/備用變壓器;工作電源作為電廠正常運(yùn)行電源，取自與發(fā)電機(jī)出口連接的高壓廠用變壓器。在電廠啟/停機(jī)或者事故情況下，要求2路廠用電源正常切換。在切換過程中，應(yīng)保證廠用電源的穩(wěn)定性、可靠性和連續(xù)性，這種切換就稱為廠用電的動(dòng)態(tài)切換。

2 調(diào)試方案的設(shè)計(jì)及可行性分析

2.1 快切分類

快切按啟動(dòng)原因分為以下2種類型:

(1)正常手動(dòng)切換:由運(yùn)行人員手動(dòng)操作啟動(dòng)，快切裝置按事先設(shè)定的切換方式自動(dòng)進(jìn)行電源切換。

(2)事故自動(dòng)切換:事故跳機(jī)、母線失壓或者開關(guān)誤跳時(shí)，由切換裝置自動(dòng)啟動(dòng)，按事先設(shè)定的切換方式自動(dòng)進(jìn)行電源切換。

2.2 動(dòng)態(tài)切換條件分析

動(dòng)態(tài)切換需要具備以下條件:

(1)快切系統(tǒng)調(diào)試合格:開入、開出正常，信號監(jiān)視正確。該條件在并網(wǎng)前應(yīng)滿足切換要求。

(2)高壓備用電源:切換前應(yīng)具備可靠的備用電源，取自高壓啟動(dòng)/備用變壓器，電源穩(wěn)定、可靠。該條件在并網(wǎng)前應(yīng)滿足切換要求。

(3)高壓工作電源:切換前應(yīng)具備可靠的工作電源，取自高壓廠用變壓器，機(jī)組并網(wǎng)后可以提供電源。該條件在機(jī)組并網(wǎng)前不滿足切換要求。

2.3 調(diào)試方案的提出

從上述幾個(gè)條件分析來看，可靠的高壓工作電源是機(jī)組啟動(dòng)前切換的必要條件。作者經(jīng)過多年現(xiàn)場調(diào)試實(shí)踐的積累，逐漸摸索出了調(diào)試規(guī)律，提出了如下調(diào)試方案:高壓廠用電設(shè)計(jì)為A，B2段，在每段均由獨(dú)立的工作電源和備用電源供電的情況下，通過61B開關(guān)串帶61A開關(guān)，用高壓備用變壓器一路電源在6kVIA段上變?yōu)?路電源，使快切裝置在主變壓器、高壓廠用變壓器不帶電的情況下進(jìn)行實(shí)際切換試驗(yàn)，從而確保了快切裝置及其一次、二次回路的正確性。高壓廠用電系統(tǒng)如圖1所示。

2.4 調(diào)試方案的比較分析

調(diào)試方案的比較分析見表1。

2.5 可行性分析

從上述比較分析可以看出，該調(diào)試設(shè)計(jì)方案具有很強(qiáng)的操作性，安全系數(shù)較高，不影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行，經(jīng)濟(jì)性較好，可作為一種新的調(diào)試方法應(yīng)用到廠用電動(dòng)態(tài)切換試驗(yàn)中。

3 方法實(shí)施

3.1 切換前準(zhǔn)備(以6kVIA段為例)

(1)斷開高壓廠用變壓器低壓側(cè)與共箱母線之間軟連接，高壓廠用變壓器低壓側(cè)采取接地措施。斷開發(fā)電機(jī)出口斷路器，控制電源停電，掛“禁止操作”牌。

圖1 高壓廠用電系統(tǒng)

表1 調(diào)試方案的比較分析

(2)將6kVIA段母線負(fù)荷騰空，母線PT及廠用分支PT投入，備用分支開關(guān)601A在工作位置且已合，廠用分支開關(guān)61A送試驗(yàn)位置。

(3)投入6kVIB段廠用分支PT，遠(yuǎn)方合上6kV IB廠用分支開關(guān)61B，檢查廠用分支PT及高壓廠用變壓器共箱母線有無異?，F(xiàn)象。

(4)檢查完畢后，將61A開關(guān)送工作位置，遠(yuǎn)方合上61A開關(guān)。通過61B開關(guān)串帶61A開關(guān)，用高壓啟動(dòng)/備用變壓器一路電源在6kVIA段上變?yōu)?路電源。

(5)檢查6kVIA段廠用分支PT是否有異?，F(xiàn)象。

(6)檢查6kVIA段上PT二次回路與廠用分支進(jìn)線PT二次回路壓差及相序是否合乎要求。記錄電壓值和它們之間的相位差，二者應(yīng)同相，壓差在正常范圍內(nèi)。

(7)正常后斷開廠用分支61A開關(guān)。

(8)利用同樣的方法進(jìn)行6kVIB段母線PT及廠用分支PT校核。

3.2 廠用電切換試驗(yàn)

(1)廠用電快切裝置帶電檢查。給廠用電快切裝置上電，檢查裝置有無異常、信號開關(guān)位置是否正確、液晶屏顯示電壓采樣是否正確、角差是否接近零。

(2)投入快切裝置出口壓板。

(3)將備用電源切換至工作電源。

1)將工作進(jìn)線開關(guān)61A送入工作位置。

2)檢查廠用分支電壓(6kV側(cè))、高壓啟動(dòng)/備用變壓器電壓(6kV側(cè))正常，幅值相近。

3)在6kVIA段快切操作畫面上選擇“并聯(lián)”方式，選擇“半自動(dòng)”方式，然后手動(dòng)啟動(dòng)快切?？烨醒b置自動(dòng)合上61A開關(guān)，并聯(lián)運(yùn)行后跳開601A開關(guān)。

4)在確認(rèn)切換正常后，操作“復(fù)歸”按鈕，對快切裝置復(fù)歸，使裝置進(jìn)入事故備用狀態(tài)。

5)在電源切換過程中，信號、測點(diǎn)顯示應(yīng)正常。

(4)將工作電源切換至備用電源。

1)檢查備用進(jìn)線開關(guān)601A在工作位置，斷開狀態(tài)。

2)檢查高壓廠用變壓器電壓(6kV側(cè))、高壓啟動(dòng)/備用變壓器電壓(6kV側(cè))正常，幅值相近。檢查機(jī)組運(yùn)行工況穩(wěn)定。

3)在6kVIA段快切操作畫面上選擇“并聯(lián)”方式，選擇“半自動(dòng)”方式，然后手動(dòng)啟動(dòng)快切裝置?？烨醒b置自動(dòng)合上601A開關(guān)，并聯(lián)運(yùn)行后跳開61A開關(guān)。

4)在確認(rèn)切換正常后，操作“復(fù)歸”按鈕，對快切裝置復(fù)歸。

5)在電源切換過程中，信號、測點(diǎn)顯示、輔機(jī)運(yùn)行應(yīng)正常。

(5)事故狀態(tài)下備用電源自投。

1)檢查備用進(jìn)線開關(guān)601A，601B開關(guān)在工作位置，高壓啟動(dòng)/備用變壓器空載運(yùn)行，備用電源正常。

2)檢查備用電源切換裝置上顯示電壓差、頻率差和角差在規(guī)定范圍內(nèi)且與實(shí)際相符。

3)快切裝置投運(yùn)，投入IA段切換出口壓板，模擬高壓廠用變壓器保護(hù)出口，工作進(jìn)線開關(guān)61A應(yīng)跳開，601A開關(guān)應(yīng)自動(dòng)合上。在試驗(yàn)過程中，快切裝置錄波器應(yīng)可靠啟動(dòng)并打印相關(guān)切換參數(shù)。

4)在電源切換過程中，信號、測點(diǎn)顯示應(yīng)正常。

5)6kVIA段切換正常后，按同樣方法進(jìn)行6kVIB段電源切換。

6)根據(jù)錄波圖計(jì)算斷流時(shí)間，斷流時(shí)間應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，若不能達(dá)到要求，則應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，再做試驗(yàn)，直到滿足設(shè)計(jì)要求為止。

7)試驗(yàn)完成后，恢復(fù)高壓廠用變壓器軟連接。

4 試驗(yàn)結(jié)果

(1)試驗(yàn)證明，A，B分支高壓廠用電快切裝置運(yùn)行正常，切換回路正確，動(dòng)作可靠，試驗(yàn)切換成功，滿足機(jī)組運(yùn)行后的切換要求。

(2)駐馬店2×390MW燃機(jī)電廠及鄭東新區(qū)2×200MW熱電廠應(yīng)用該調(diào)試方法進(jìn)行高壓廠用電切換試驗(yàn)，從機(jī)組首次并網(wǎng)到完成滿負(fù)荷試運(yùn)，廠用電手動(dòng)切換及事故切換成功率為100%。

5 效益分析

(1)投入快切裝置與零起升壓后進(jìn)行主變壓器反沖擊試驗(yàn)相比較，以鄭東新區(qū)熱電廠#2機(jī)組為例，可節(jié)省整啟時(shí)間10h左右，若按每小時(shí)鍋爐耗油4t計(jì)算，可節(jié)省燃油40t，直接經(jīng)濟(jì)效益20萬元。

(2)投入快切裝置與不進(jìn)行啟動(dòng)前切換試驗(yàn)相比較，保證了廠用電的可靠切換，避免了廠用電切換失敗后引起的事故停機(jī)，負(fù)荷丟失，機(jī)組啟動(dòng)次數(shù)增加而造成的電廠直接經(jīng)濟(jì)損失。

6 結(jié)論

通過61B開關(guān)串帶61A開關(guān)，用高壓啟動(dòng)/備用變壓器一路電源在6kVIA段上變?yōu)?路電源，使快切裝置在主變壓器、高壓廠用變壓器不帶電的情況下進(jìn)行實(shí)際切換試驗(yàn)，從而確保了快切裝置及其一次、二次回路的正確性。在電網(wǎng)普遍要求發(fā)電機(jī)組零起升壓、不進(jìn)行主變壓器倒送電的情況下，提前進(jìn)行快切試驗(yàn)為整套試運(yùn)大大節(jié)約了時(shí)間，提高了切換的可靠性。該調(diào)試方法可供各類新建電廠在廠用電快切試驗(yàn)中借鑒和參考。