淺談發(fā)電機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進線起備變的外購電量，提高6 kV廠用電系統(tǒng)運行方式的靈活性、可靠性，對現(xiàn)有廠用電系統(tǒng)進行技術(shù)升級，將2臺機組的廠用電連接，實現(xiàn)手拉手互為備用，改造后將取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益，為公司降低了生產(chǎn)成本。

關(guān)鍵詞：發(fā)電機組 起備變 廠用電 技術(shù)改進

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）06（c）-0042-02

1 設計目標

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機組廠用電系統(tǒng)可以互為備用，可以保證一臺停運機組有檢修電源和啟動電源，同時提高該廠6 kV廠用電系統(tǒng)運行方式的靈活性。廠用電改造完成后可實現(xiàn)以下功能。

（1）機組正常運行時，機組事故切換及不正常情況切換由原廠用電快切裝置實現(xiàn)工作到備用電源的正常切換及事故切換。（2）在機組停機檢修、起機或其他情況下，進行廠用電的切換，切換過程由改造新增裝置與原廠用電切換裝置共同完成，切換方式為手動切換。（3）實現(xiàn)其中有一臺機組停機時，停運機組的檢修電源、所帶共用負荷由運行機組負擔，減少起備變用電量。

2 總體設計思路

（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)柜間隔進行改造，實現(xiàn)2臺機組的廠用電互聯(lián)。（2）為實現(xiàn)#1、#2機組廠用電系統(tǒng)互為備用，增加2臺快切裝置，組建一面快切柜，在機組停機檢修、起機或其他情況下，進行廠用電源的切換。（3）改造中增加母聯(lián)線路及母聯(lián)開關(guān)，需要增設4臺WDZ-410線路綜合保護測控裝置和2臺WDZ-415短線路差動保護裝置，實現(xiàn)母聯(lián)線路及4臺母聯(lián)開關(guān)的保護和控制。

3 技術(shù)方案

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

（2）經(jīng)電氣一次負荷計算，當1#機運行2#機停機時，IA段供電給IIA段的負荷容量為650 kW，IB段供電給IIB段的負荷容量為650 kW；當2#機運行1#機停機時，IIA段供電給IA段的負荷容量為1 901 kW，IIB段供電給IB段的負荷容量為3 926 kW（以上容量為除去原有廠用電負荷剩余容量）。在高廠變帶了另一臺機的公用負荷之后，高廠變還有1 000 kW的容量余度，因為高廠變的過負荷、過流保護會導致高廠變跳閘，引起停機。為了避免誤操作引起高廠變的過負荷、過流保護動作導致停機，采用限制廠用電手拉手時帶的負荷不超過高廠變的容量，在手拉手聯(lián)絡線的兩個6 kV開關(guān)柜內(nèi)分別裝設線路綜合保護測控裝置實現(xiàn)過負荷跳開手拉手聯(lián)絡線的兩個6 kV開關(guān)。切換裝置通過ⅠA、ⅠB聯(lián)絡開關(guān)柜實現(xiàn)切換，該開關(guān)設WDZ-410線路綜合保護測控裝置、WDZ-415短線路差動保護裝置，#2機用電量由此開關(guān)測量

（3）ⅠA、ⅠB聯(lián)絡開關(guān)可在DCS上實現(xiàn)操作，但原則上不允許在DCS上實現(xiàn)遠方分合，它的分合由快切裝置或手動操作，舉例說明如下：6 kV IA與6KV IIA手拉手時與6 kV IIA備用分支間的切換過程，當1#機組運行，2#機組停運，2#機組的6KV IIA、6 kV IIB已由啟備變供電的情況下，即通過DCS手動合上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#機組6 kV IIA所帶的公用負荷經(jīng)手拉手由1#機組供電。

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

（5）電源切換靠2臺MFC-2000快切裝置實現(xiàn)，ⅠA、ⅡA聯(lián)絡共用1套快切裝置，ⅠB、ⅡB聯(lián)絡共用1套快切裝置實現(xiàn)廠用電切換；快切裝置只設手動切換，不考慮事故切換。

4 實施效果

以#1機停機為例說明廠用電切換流程。

（1）停機過程：廠用負荷由#1高廠變切至起備變，此過程由機組快切裝置在停機前實現(xiàn)。廠用負荷由起備變切至#2高廠變，此過程由手拉手快切裝置實現(xiàn)。起機過程。廠用電負荷由#2高廠變切至起備變，此過程由手拉手快切裝置實現(xiàn)。機組并網(wǎng)后，廠用電負荷由起備變切至#1高廠變，此過程由機組快切裝置在停機前實現(xiàn)。（2）在切換裝置上使用轉(zhuǎn)換開關(guān)進行PT、動作出口、信號切換，同時給DCS送準備就緒信號，但不閉鎖切換裝置，DCS只進行手動切換啟動，之后由快切裝置實現(xiàn)切換，快切裝置給DCS發(fā)各種狀態(tài)信號。

目前進行實際切換多次，均運行正常，快切切換正常無誤，設備運行良好。

5 該設計的創(chuàng)新點

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

與當前國內(nèi)外同類研究、同類技術(shù)的綜合比較，該次改造屬當前國內(nèi)先進水平，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臺機組，主接線設計為擴大單元單回路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臺機組為單母線出線，無旁路母線，致使無法進行廠用電互為備用，通過改造后，可將#1、#2機組互為備用，停運機組廠用電可由運行機組供電，在同類型回路設計中屬先進水平。

6 效益分析

2臺機組廠用電手拉手開關(guān)裝置自2010年9月15日完成整體測試投運以來，已完成多次切換，均切換正常，未發(fā)生一次電氣切換拒動、誤動，運行正常。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臺機組互為備用，便于了起備變的檢修，6 kV廠用電的靈活性保證了設備的安全系數(shù)，提高了運行人員的操作水平，對安全發(fā)電產(chǎn)生積極的作用。根據(jù)實際負荷統(tǒng)計計算，#2機組檢修時，#1機組帶#2機組廠用電，每小時約450 kWh，每天可節(jié)約費用0.33×450 kWh×24 h=3 564元；#1機組檢修時，#2機組帶#1機組廠用電，每小時約1 250 kWh，每天可節(jié)約費用0.33×1250 kWh×24h=9 900元。

廠用電手拉手改造后效益可觀，同時為同類型機組的推廣實施提供了有力依據(jù)及改造方案，在無法改變發(fā)電廠出線基礎上通過電廠內(nèi)部改造可實現(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)定運行及線路安全供電奠定良好基礎。

參考文獻

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