單元制機(jī)組間6kV廠用電互聯(lián)改造應(yīng)用與實(shí)踐

高興慶 曹亮 吉世雷

摘要：為減少外購電量水平，節(jié)約外購電成本，對(duì)單元制機(jī)組間6 kV廠用電進(jìn)行互聯(lián)改造，從控制回路設(shè)計(jì)、帶電試驗(yàn)方法等方面詳細(xì)說明互聯(lián)改造的整個(gè)過程，通過增加快切裝置，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行機(jī)組廠用電串帶停運(yùn)機(jī)組廠用電時(shí)不斷電安全切換廠用電電源的要求。

關(guān)鍵詞：廠用電;互聯(lián);改造;快切;外購電

0 ? ?引言

當(dāng)前火力發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)逐步減少，機(jī)組停備的時(shí)間逐步增加，有些電網(wǎng)公司已開始執(zhí)行新的購售電合同：機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，廠用電為正向電，按上網(wǎng)電價(jià)算;機(jī)組在停機(jī)及啟動(dòng)狀態(tài)下，廠用電均為反向電，按價(jià)格較高的用網(wǎng)電價(jià)算。由于電價(jià)差，發(fā)電廠外購電成本將大大增加，現(xiàn)有廠用電接線方式并不適應(yīng)新的電費(fèi)計(jì)價(jià)結(jié)算機(jī)制。為應(yīng)對(duì)日益高漲的發(fā)電成本，有必要在確保安全可靠的前提下，努力減少外購電成本，進(jìn)一步提高機(jī)組廠用電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。

1 ? ?某廠廠用電系統(tǒng)現(xiàn)狀

某電廠#3、#4、#5號(hào)機(jī)組主接線為發(fā)電機(jī)—變壓器組單元制接線型式接入500 kV母線，在主變低壓側(cè)與發(fā)電機(jī)出口斷路器之間引接一臺(tái)40/25-25 MVA有載調(diào)壓型分裂變壓器和一臺(tái)25 MVA有載調(diào)壓型雙繞組變壓器作高壓廠用變壓器，機(jī)組啟動(dòng)電源可由系統(tǒng)通過主變、高壓廠變倒送電取得。三臺(tái)機(jī)組從220 kV母線引接一臺(tái)40/25-25 MVA有載調(diào)壓型分裂變壓器（#03高備變），作為高壓廠變檢修或事故時(shí)備用，可通過廠用電切換裝置實(shí)現(xiàn)工作電源進(jìn)線與備用電源進(jìn)線間的相互切換，機(jī)組間的廠用電系統(tǒng)沒有電氣連接，停運(yùn)機(jī)組只能通過主變倒送電或#03高備變供廠用電，按照較高的用網(wǎng)電價(jià)進(jìn)行結(jié)算，將大大增加外購電費(fèi)用，運(yùn)行機(jī)組仍由各自機(jī)組自己供電。

2 ? ?互聯(lián)改造總體方案

在3、4、5號(hào)機(jī)組6 kV 30BBA、30BBB、30BCA、50BBA、50BBB、50BCA段上各增加一臺(tái)真空斷路器柜及相應(yīng)保護(hù)，在40BBA、40BBB、40BCA段上各增加兩臺(tái)真空斷路器柜及相應(yīng)保護(hù)，將6 kV 40BBA和30BCA、40BBB和30BBB、40BCA和30BBA段用電纜相連，以達(dá)到將3、4號(hào)機(jī)組6 kV廠用電互聯(lián)的目的;將6 kV 40BBA和50BCA、40BBB和50BBB、40BCA和50BBA段用電纜相連，以達(dá)到將4、5號(hào)機(jī)組6 kV廠用電互聯(lián)的目的;同時(shí)各段增加廠用電切換裝置，以實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行方式改變、不斷電安全切換廠用電電源的要求。

3 ? ?互聯(lián)開關(guān)控制回路改造

以3號(hào)機(jī)30BBA段與4號(hào)機(jī)40BCA段互聯(lián)為例進(jìn)行說明，如圖1所示。

30BBA段互聯(lián)開關(guān)30BBA19至#3機(jī)組DCS設(shè)計(jì)分合閘指令、分合閘位置反饋信號(hào)、小車位置信號(hào)，并設(shè)計(jì)完善的報(bào)警信號(hào)，包括保護(hù)裝置閉鎖、保護(hù)裝置動(dòng)作、合閘彈簧未儲(chǔ)能、控制回路空開跳閘及PT回路完好信號(hào)，增設(shè)電流變送器用于DCS對(duì)互聯(lián)電源運(yùn)行電流進(jìn)行監(jiān)控，并通過通信將電量上傳至電能計(jì)量裝置用于電量自動(dòng)計(jì)算。30BBA19還同時(shí)設(shè)計(jì)至互聯(lián)快切屏分合閘指令、合閘位置反饋及保護(hù)動(dòng)作閉鎖快切裝置功能。30BBA19分合閘位置同時(shí)反饋至#4機(jī)組DCS，用于4號(hào)機(jī)40BCA段互聯(lián)開關(guān)40BCA18在DCS操作合閘閉鎖用，以防3號(hào)機(jī)30BBA19合閘后準(zhǔn)備串帶4號(hào)機(jī)40BCA段時(shí)運(yùn)行人員本應(yīng)通過快切裝置檢測壓差、角差及頻差滿足要求去合閘，但誤操作通過DCS發(fā)合閘指令去合40BCA18，從而導(dǎo)致30BBA段與40BCA段非同期合閘，對(duì)運(yùn)行機(jī)組產(chǎn)生一定沖擊;同理，當(dāng)4號(hào)機(jī)40BCA段串帶3號(hào)機(jī)30BBA段運(yùn)行時(shí)，40BCA18可通過DCS操作合閘，但30BBA19必須通過快切裝置檢測壓差、角差及頻差滿足要求后方可去合閘。

4 ? ?互聯(lián)快切控制回路改造

機(jī)組快切裝置主電源為從高廠變來的工作電源進(jìn)線，備用電源為高備變來的備用電源進(jìn)線，為避免與原機(jī)組快切裝置發(fā)生切換沖突，互聯(lián)快切屏主電源設(shè)計(jì)為高備變來的備用電源進(jìn)線，備用電源設(shè)計(jì)為互聯(lián)開關(guān)電源。PT二次小空開全部采用單相小空開，可有效防止單相故障時(shí)引起三相跳閘，擴(kuò)大失壓范圍，母線TV采用A、B、C三相電壓，工作TV采用備用電源進(jìn)線的B、C相電壓，備用TV采用互聯(lián)開關(guān)的B、C相電壓，工作TA采用備用電源進(jìn)線A相電流，備用TA采用互聯(lián)開關(guān)的A、B、C三相電流?；ヂ?lián)快切僅投入手動(dòng)并聯(lián)自動(dòng)切換，手動(dòng)啟動(dòng)后，若并聯(lián)切換條件滿足，裝置先合互聯(lián)電源（備用電源進(jìn)線）開關(guān)，經(jīng)一定延時(shí)后再自動(dòng)跳開備用電源進(jìn)線（互聯(lián)電源）開關(guān)，如在這段延時(shí)內(nèi)，剛合上的互聯(lián)電源（備用電源進(jìn)線）開關(guān)被跳開，則裝置不再自動(dòng)跳備用電源進(jìn)線（互聯(lián)電源）開關(guān)，以免廠用電失電，若啟動(dòng)后并聯(lián)切換條件不滿足，裝置將閉鎖發(fā)信?；ヂ?lián)快切裝置還設(shè)計(jì)了備用電源進(jìn)線及互聯(lián)電源的保護(hù)閉鎖信號(hào)，用于閉鎖快切，同時(shí)取備用電源進(jìn)線及互聯(lián)電源開關(guān)的合閘位置接點(diǎn)用于位置顯示及邏輯判斷。DCS設(shè)置了手動(dòng)切換、切換退出及遠(yuǎn)方復(fù)歸三個(gè)操作按鈕，并設(shè)計(jì)有完善的報(bào)警信號(hào)，包括遠(yuǎn)方/就地、切換方式、裝置失電、切換完畢、切換異常、切換閉鎖、切換退出、開位異常、后備失電閉鎖、PT斷線及裝置異常。

5 ? ?互聯(lián)改造后帶電試驗(yàn)方法

以3號(hào)機(jī)30BBA段串帶4號(hào)機(jī)40BCA段帶電試驗(yàn)為例進(jìn)行說明：試驗(yàn)前30BBA段6 kV廠用電由高廠變側(cè)的30BBA01工作電源進(jìn)線供電，30BBA19互聯(lián)電源開關(guān)在試驗(yàn)位置，4號(hào)機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)，40BCA段6 kV廠用電由高備變側(cè)的40BCA02備用電源進(jìn)線供電，先合上40BCA18互聯(lián)電源開關(guān)，然后在30BBA19開關(guān)上下口進(jìn)行一次核相，一次核相正確后，進(jìn)行40BCA段二次電壓同源核相，二次核相正確后斷開40BCA18，將30BBA19送至工作位置并合閘，然后在DCS 40BCA18互聯(lián)快切操作窗口點(diǎn)擊“手動(dòng)切換”按鈕，快切裝置并聯(lián)自動(dòng)切換動(dòng)作，40BCA18先合閘，40BCA02后分閘，40BCA段由40BCA02切至40BCA18，40BCA段母線電壓不失電，同時(shí)用錄波儀錄取母線電壓、備用電源進(jìn)線電壓、互聯(lián)電壓、備用電源進(jìn)線開關(guān)位置及互聯(lián)電源開關(guān)位置的動(dòng)作波形;分析試驗(yàn)結(jié)果正確后，再次在DCS 40BCA18互聯(lián)快切操作窗口點(diǎn)擊“手動(dòng)切換”按鈕，快切裝置并聯(lián)自動(dòng)切換動(dòng)作，40BCA02先合閘，40BCA18后分閘，40BCA段由40BCA18切至40BCA02，40BCA段母線電壓不失電，同時(shí)錄取動(dòng)作波形;分析試驗(yàn)結(jié)果正確后，30BBA段串帶40BCA段帶電試驗(yàn)完成。

6 ? ?結(jié)語

單元制機(jī)組間6 kV廠用電互聯(lián)改造的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行機(jī)組向停運(yùn)機(jī)組供電時(shí)不斷電安全切換廠用電電源的要求。當(dāng)機(jī)組停備或檢修時(shí)，停備或檢修機(jī)組廠用電可通過互聯(lián)方式由運(yùn)行機(jī)組廠用電串帶，較大幅度地減少從電網(wǎng)系統(tǒng)取電的外購電量水平，節(jié)約外購電成本，達(dá)到節(jié)能降耗、創(chuàng)效增收的目的。

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收稿日期：2020-02-26

作者簡介：高興慶（1984—），男，山東萊蕪人，工程師，從事大型火力發(fā)電廠繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置的調(diào)試、管理及技術(shù)研究工作。