380V廠用電系統(tǒng)優(yōu)化

楊可

(四川廣安發(fā)電有限責(zé)任公司，四川 廣安 638017)

0 引言

四川廣安發(fā)電有限責(zé)任公司一期2×300MW燃煤汽輪發(fā)電機(jī)組分別于1999年10月和2000年4月投產(chǎn)，其廠用電系統(tǒng)接線及控制方式相對(duì)落后，電氣系統(tǒng)的監(jiān)視和操作未進(jìn)入分散控制系統(tǒng)DCS(Distributed Control System)。集控室馬賽克電氣監(jiān)控盤(pán)設(shè)計(jì)有6 kV PC，380 V汽機(jī)/鍋爐PC，保安PC段母線電源的監(jiān)視和操作，沒(méi)有設(shè)計(jì)對(duì)380 V熱工PC段母線的電氣監(jiān)視和操作。380 V熱工PC IA，IB段同由6 kV PC IA段供電且其電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)不能遠(yuǎn)方操作;汽輪機(jī)保安/鍋爐保安/空氣預(yù)熱器保安MCC、引風(fēng)機(jī)MCC、空氣預(yù)熱器MCC設(shè)計(jì)為單母線接線方式，輔機(jī)設(shè)備電源沒(méi)有做到分段運(yùn)行，不能實(shí)現(xiàn)相互備用，對(duì)機(jī)組及其重要輔機(jī)設(shè)備的安全運(yùn)行留下了重大的安全隱患，不利于機(jī)組電氣事故處理。

1 380V廠用電系統(tǒng)的接線方式

1．1 380V熱工PC段電源接線方式

380V熱工PC IA，IB段分別經(jīng)手動(dòng)機(jī)械開(kāi)關(guān)、隔離變壓器及刀閘取自380V保安PC IA段、380 V鍋爐PC IA段。

380V熱工PC IA，IB段互為備用，設(shè)計(jì)有2個(gè)聯(lián)絡(luò)刀閘和手動(dòng)機(jī)械聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)。在正常運(yùn)行中，熱工PC IA，IB段2段獨(dú)立運(yùn)行，聯(lián)絡(luò)刀閘合閘，聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)分閘。熱工PC IA段上的重要負(fù)荷有鍋爐熱工配電箱(一)、汽輪機(jī)熱工配電箱、DCS電源、熱工旁路電源、A火檢冷卻風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱器間隙調(diào)整控制柜電源及熱工總電源(一)。

熱工PC IB段上的重要負(fù)荷有B火檢冷卻風(fēng)機(jī)、熱工總電源(二)、鍋爐熱工配電箱(二)、鍋爐定排程控柜、鍋爐吹灰電源、空氣預(yù)熱器火災(zāi)報(bào)警柜及油凈化裝置電源。熱工PC接線圖如圖1所示。

圖1 熱工PC接線圖

1．2 380V汽輪機(jī)保安MCC電源接線方式

380V汽輪機(jī)保安MCC為單母線接線，經(jīng)帶保險(xiǎn)的手動(dòng)抽屜式開(kāi)關(guān)從380 V保安PC IA，IB段取電。

《運(yùn)行規(guī)程》規(guī)定，在正常運(yùn)行中，汽輪機(jī)保安MCC由保安PC IA段供電，即保安PC IA段來(lái)的抽屜開(kāi)關(guān)合閘，保安PC IB段來(lái)的抽屜開(kāi)關(guān)分閘備用。

汽輪機(jī)保安MCC上接的重要負(fù)荷有A小機(jī)#1/#2潤(rùn)滑油泵，B小機(jī)#1/#2潤(rùn)滑油泵，發(fā)電機(jī)空側(cè)#1/#2密封油泵，電動(dòng)給水泵潤(rùn)滑油泵，主油箱#1/#2排煙風(fēng)機(jī)，#1/#2抗燃油泵及主機(jī)盤(pán)車(chē)電動(dòng)機(jī)。汽輪機(jī)保安MCC接線圖如圖2所示。

圖2 汽輪機(jī)保安MCC接線圖

1．3 380V鍋爐保安MCC和380V空氣預(yù)熱器

保安MCC電壓接線方式同汽輪機(jī)保安MCC，也為單母線接線，經(jīng)帶保險(xiǎn)的手動(dòng)抽屜式機(jī)械開(kāi)關(guān)從380V保安PC IA，IB段取電。

《運(yùn)行規(guī)程》規(guī)定，在正常運(yùn)行中，鍋爐保安MCC由保安PC IB段供電，由保安PC IA段來(lái)的開(kāi)關(guān)分閘備用;空氣預(yù)熱器保安MCC由保安PC IA段供電，由保安PC IB段來(lái)的開(kāi)關(guān)分閘備用。

380V鍋爐保安MCC接有A/B/C/D磨煤機(jī)油站電源，A/B送風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)油站負(fù)荷。

380V鍋爐保安MCC接有A/B空氣預(yù)熱器輔助電動(dòng)機(jī)，A/B空氣預(yù)熱器支持軸承油站及導(dǎo)向軸承油站油泵負(fù)荷。

1．4 引風(fēng)機(jī)MCC接線方式

引風(fēng)機(jī)MCC、空氣預(yù)熱器MCC均為單母線，經(jīng)帶保險(xiǎn)的手動(dòng)抽屜式機(jī)械開(kāi)關(guān)從380V鍋爐PC IA，IB段取電。

《運(yùn)行規(guī)程》規(guī)定，在正常運(yùn)行中，引風(fēng)機(jī)MCC由鍋爐PC IA段供電，由鍋爐PC IB段來(lái)的開(kāi)關(guān)分閘備用;空氣預(yù)熱器MCC由鍋爐PC IB段供電，由鍋爐PC IA段來(lái)的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)備用。

引風(fēng)機(jī)MCC上接有:A/B引風(fēng)機(jī)#1/#2軸承冷卻風(fēng)機(jī)及其電動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油站油泵負(fù)荷?？諝忸A(yù)熱器MCC上接有A/B空氣預(yù)熱器主電動(dòng)機(jī)負(fù)荷，引風(fēng)機(jī)MCC接線圖如3所示。

2 380V廠用電系統(tǒng)存在的隱患及危害

2．1 熱工PC IA，IB段電源接線存在的隱患及危害

圖3 引風(fēng)機(jī)MCC接線圖

熱工PC IA段先后經(jīng)過(guò)汽輪機(jī)PC IA段、保安PC IA段及其隔離變壓器，從6 kV PC IA段取電;熱工PC IB段先后經(jīng)過(guò)鍋爐PC IA段及其隔離變壓器，從6 kV PC IA段取電。即熱工PC IA，IB段電源均取自6 kV PC IA段。

只要6 kV PC IA段失電，則熱工PC IA，IB段都將同時(shí)失電，接在熱工PC IA，IB段的所有負(fù)荷都立即失電，如A/B火檢風(fēng)機(jī)、熱工總電源、鍋爐熱工配電箱、汽輪機(jī)熱工配電箱都失電，機(jī)組立即跳閘。

2．2 熱工PC IA/IB段電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)配置存在的隱患及危害

熱工PC IA段靠保安PC IA段的電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)、熱工PC IB段靠鍋爐PC IA段的電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)和熱工PC IA/IB段之間的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)均是手動(dòng)機(jī)械開(kāi)關(guān)，未設(shè)在集控室馬賽克電氣監(jiān)控盤(pán)上，也未進(jìn)入DCS，無(wú)法遠(yuǎn)方監(jiān)視和操作，熱工PC IA/IB段的電源進(jìn)線刀閘只能就地操作。

在熱工PC IA/IB段中，任意一段非母線故障失電后，只能到鍋爐房6．3m熱工PC室進(jìn)行操作，才能對(duì)失電母線送電，而不能在集控室搶合送電，接在該熱工PC段的負(fù)荷將短時(shí)全部失電，威脅機(jī)組安全，還可能引起跳閘。

2．3 380V汽輪機(jī)保安、鍋爐保安及空氣預(yù)熱器保安MCC存在的隱患及危害

380V汽輪機(jī)保安、鍋爐保安及空氣預(yù)熱器保安MCC均為單母線接線，2路電源供電。其2路電源分別來(lái)自于保安PC IA段和保安PC IB段，正常情況下一路運(yùn)行，另一路備用。汽輪機(jī)保安、鍋爐保安及空氣預(yù)熱器保安MCC進(jìn)線開(kāi)關(guān)均為手動(dòng)機(jī)械開(kāi)關(guān)，未設(shè)在集控室馬賽克監(jiān)控盤(pán)上，也未進(jìn)入DCS，無(wú)法遠(yuǎn)方監(jiān)視和操作。

若6 kV PC IA/IB段、汽輪機(jī)PC IA段和鍋爐PC IB段任意一段失電，則380 V保安PC IA/IB段失電，接在的380 V汽輪機(jī)保安MCC或鍋爐保安MCC或空氣預(yù)熱器保安MCC將失電，接在該保安MCC上的負(fù)荷立即失電，將引起2臺(tái)汽動(dòng)給水泵的油泵或2臺(tái)引風(fēng)機(jī)電機(jī)油站和2臺(tái)送風(fēng)機(jī)電機(jī)油站或2臺(tái)空氣預(yù)熱器輔電動(dòng)機(jī)失電，使2臺(tái)汽動(dòng)給水泵或2臺(tái)引風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)或2臺(tái)空氣預(yù)熱器跳閘，引起機(jī)組跳閘。

2．4 引風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱器MCC存在的隱患及危害

引風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱器MCC也為單母線，2路電源供電。其2路電源分別來(lái)自于鍋爐PC IA段和鍋爐PC IB段，在正常情況下，一路運(yùn)行，另一路備用。引風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱器MCC的進(jìn)線開(kāi)關(guān)均為手動(dòng)抽屜式機(jī)械開(kāi)關(guān)，不能遠(yuǎn)方操作。

若6 kV PC IA/IB段或鍋爐PC IA段或鍋爐PC IB段失電，則引風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱器MCC段將失電，接在該MCC上的負(fù)荷立即失電，會(huì)引起2臺(tái)引風(fēng)機(jī)的軸承冷卻風(fēng)機(jī)或2臺(tái)空氣預(yù)熱器的主電動(dòng)機(jī)失電，使2臺(tái)引風(fēng)機(jī)跳閘，引起機(jī)組跳閘。

3 380V廠用電系統(tǒng)優(yōu)化方案

以提高機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行可靠性為前提，從操作的簡(jiǎn)單性和可監(jiān)視性、改造的可行性和方便性及經(jīng)濟(jì)性的角度出發(fā)，建議對(duì)四川廣安發(fā)電有限責(zé)任公司一期300MW機(jī)組380V廠用電系統(tǒng)進(jìn)行改造及優(yōu)化。

3．1 380V廠用電PC，MCC各段改造

(1)熱工PC IA/IB段均從保安PC IA/IB段引接，即將熱工PC IB段由鍋爐PC IA改接至保安PC IB供電。

改造后的熱工PC段電源接線如圖4所示。

圖4 改造后的熱工PC段電源接線

(2)將380V汽輪機(jī)保安、鍋爐保安及空氣預(yù)熱器保安MCC由單母線改為雙母線，并將MCC上各負(fù)荷按A/B側(cè)#1/#2負(fù)荷均勻分配在2段MCC母線上。在正常運(yùn)行時(shí)，2段母線分別獨(dú)立供電。為了提高供電可靠性，可在2段母線之間增設(shè)一聯(lián)絡(luò)手動(dòng)抽屜式開(kāi)關(guān)。改造后的汽輪機(jī)保安MCC接線圖如圖5所示。

圖5 改造后的汽輪機(jī)保安MCC接線圖

(3)將引風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱器MCC由單母線改為雙母線，將MCC上各負(fù)荷按A，B側(cè)#1，#2負(fù)荷均勻分配在2段MCC母線上。在正常運(yùn)行時(shí)，2段母線分別獨(dú)立供電。為了提高供電可靠性，可在2段母線之間增設(shè)1個(gè)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)。改造后的引風(fēng)機(jī)MCC接線圖如圖6所示。

圖6 改造后的引風(fēng)機(jī)MCC接線圖

3．2 遠(yuǎn)方監(jiān)視操作

將不能遠(yuǎn)方監(jiān)視操作的熱工PC IA/IB段進(jìn)線開(kāi)關(guān)和熱工PC IA/IB段之間的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)更換為可以遠(yuǎn)方操作的開(kāi)關(guān)并將熱工PC 2段及電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)增設(shè)在集控室馬賽克電氣監(jiān)控盤(pán)上，便于對(duì)熱工PC段監(jiān)視及其電氣事故進(jìn)行處理，縮短熱工PC段事故處理時(shí)間，防止事故擴(kuò)大而引起機(jī)組跳閘。

4 結(jié)論

保安電源和熱工電源對(duì)確保機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要，必須重視保安電源和熱工電源的合理分配和配置，從設(shè)計(jì)和技術(shù)改造的角度出發(fā)，合理分配和布置機(jī)組廠用電源，特別是保安電源和熱工電源，盡可能做到分段配置，實(shí)現(xiàn)相互備用，確保機(jī)組廠用電安全、可靠供電，才能大大減少電氣故障引起的機(jī)組非停，提高機(jī)組運(yùn)行的安全、穩(wěn)定性。