亭子口水電站直流系統(tǒng)改造及應(yīng)用

(嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司，四川 蒼溪，628400)

1 概況

亭子口水利樞紐電站于2013年8月首臺機組并網(wǎng)發(fā)電。其直流系統(tǒng)由三大部分組成，分為機組直流系統(tǒng)、500kV開關(guān)站直流系統(tǒng)以及泄洪壩段直流系統(tǒng)，其中機組直流系統(tǒng)分為1/2機組直流系統(tǒng)及3/4機組直流系統(tǒng)。機組直流電源主要供給機組控制、保護、勵磁、調(diào)速器、公用系統(tǒng)等操作電源。500kV開關(guān)站直流電源主要供給500kV開關(guān)站保護、控制以及二次安防系統(tǒng)等電源。泄洪壩段直流電源主要供給泄洪壩段排水系統(tǒng)、泄洪閘操作員站操作、保護及控制電源等。

2 直流系統(tǒng)改造前存在的問題

(1)機組直流系統(tǒng)、500kV開關(guān)站直流系統(tǒng)以及泄洪壩段直流系統(tǒng)采用深圳奧特迅公司生產(chǎn)的WJY-3000A型絕緣監(jiān)測裝置，該裝置不具備交流竄入報警功能，不符合國家能源局《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求》(國能安全〔2014〕161號)第22.2.3.22要求：“嚴防交流竄入直流故障出現(xiàn)”之規(guī)定；

(2)機組直流系統(tǒng)(2組蓄電池，每組104只電池)、500kV開關(guān)站直流系統(tǒng)(2組蓄電池，每組104只電池)、泄洪壩段直流系統(tǒng)(1組蓄電池，共104只電池)蓄電池組支路接地、單體電池接地故障時無法報警，不符合國家能源局《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求》(國能安全〔2014〕161號)第22.2.3.23.2條：“直流電源系統(tǒng)絕緣監(jiān)測裝置，應(yīng)具備監(jiān)測蓄電池組和單體蓄電池絕緣狀態(tài)的功能”之規(guī)定；

(3)亭子口電站500kV開關(guān)站直流系統(tǒng)負荷除接有500kV系統(tǒng)的直流負荷外，還接有廠房10kV、0.4kV、滲漏排水、通風等公用系統(tǒng)的直流負荷，不符合中國大唐集團公司《防止電力生產(chǎn)重大事故二十五項重點的要求》；

(4)亭子口大壩直流系統(tǒng)設(shè)置一套直流系統(tǒng)，包含1套充電機、1組200Ah直流蓄電池組、1面直流饋線柜。大壩直流系統(tǒng)主要為大壩監(jiān)控LCU、10kV及400V繼電保護及自動裝置、10kV及400V開關(guān)、大壩滲漏排水系統(tǒng)、大壩逆變電源等系統(tǒng)提供可靠的直流控制電源。按照直流系統(tǒng)檢修規(guī)范，需定期對直流系統(tǒng)進行檢修維護。當直流系統(tǒng)檢修時，10kV、400V系統(tǒng)因失去直流電源，將嚴重危及大壩安全運行。

3 直流系統(tǒng)改造過程及效果

(1)機組直流系統(tǒng)、500kV開關(guān)站直流系統(tǒng)以及泄洪壩段直流系統(tǒng)將原來的WJY-3000A型絕緣監(jiān)測裝置更換為具有交流竄入檢測功能的ATCWZJ5-HL型絕緣監(jiān)測裝置。經(jīng)試驗，當直流系統(tǒng)支路有交流竄入時，能正確報出交流竄入支路，運行穩(wěn)定；

(2)在機組直流系統(tǒng)(2組蓄電池，每組104節(jié)電池)、500kV開關(guān)站直流系統(tǒng)(2組蓄電池，每組104節(jié)電池)、泄洪壩段直流系統(tǒng)(1組蓄電池，共104節(jié)電池)每組蓄電池組支路加裝接地漏電流檢測CT。經(jīng)試驗，當單體蓄電池接地時，ATCWZJ5-HL型絕緣監(jiān)測裝置能夠正確報出接地蓄電池節(jié)數(shù)，使直流系統(tǒng)絕緣狀況不留死角，為直流系統(tǒng)可靠穩(wěn)定運行奠定堅實基礎(chǔ)；

(3)公用直流負荷與開關(guān)站直流系統(tǒng)隔離。增加了四面直流負荷屏柜(布置在保護室)，電源分別取自1/2機組直流系統(tǒng)1號饋電屏、1/2機組直流系統(tǒng)2號饋電屏、3/4機組直流系統(tǒng)1號饋電屏、3/4機組直流系統(tǒng)2號饋電屏。負荷轉(zhuǎn)移工作采用不停電改造方式，不能對任何二次系統(tǒng)設(shè)備造成停用，在500kV開關(guān)站直流系統(tǒng)和公用直流系統(tǒng)間進行負荷轉(zhuǎn)移、拆接，整個過程井然有序，未出現(xiàn)任何異?，F(xiàn)象，在短期內(nèi)完成所有負荷轉(zhuǎn)移工作；

(4)大壩直流系統(tǒng)備用電源改造。大壩直流系統(tǒng)備用電源取自公用直流系統(tǒng)1號柜，從高程403.5m保護室公用直流系統(tǒng)1號柜起，到高程459.0m大壩直流配電室大壩直流系統(tǒng)饋電柜止，電纜全長1800多m，電纜敷設(shè)路徑復(fù)雜，參加工作人數(shù)多，工作難度大。經(jīng)過此次大壩直流系統(tǒng)備用電源改造，使大壩監(jiān)控LCU、10kV及400V繼電保護及自動裝置、10kV及400V開關(guān)、大壩滲漏排水系統(tǒng)、大壩逆變電源更加可靠運行，為大壩安全運行提供了可靠的直流電源保證。

4 結(jié)語

綜上所述，直流系統(tǒng)屬于發(fā)電廠的重要設(shè)備，為信號設(shè)備、保護、自動裝置、事故照明、應(yīng)急電源及斷路器分、合閘操作提供直流電源，若出現(xiàn)故障會直接影響發(fā)電設(shè)備的安全運行。經(jīng)過此次對亭子口水利樞紐電站直流系統(tǒng)的一系列改造，使機組直流系統(tǒng)、500kV開關(guān)站直流系統(tǒng)以及泄洪壩段直流系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定可靠，為亭子口水利樞紐電站安全運行再加一道保險。