某電廠擴(kuò)建工程廠用電接線方式探討

范飛飛

（國電長源荊州熱電有限公司 湖北 荊州 434000）

引言

目前，進(jìn)口品牌發(fā)電機(jī)出口斷路器可靠性相對更高，且產(chǎn)品已經(jīng)趨于成熟、可靠，價(jià)格已經(jīng)降低較多。

1 工程概述

該電廠一期為2臺330MW機(jī)組，通過發(fā)電機(jī)－變壓器－線路組的接線型式，以220kV一級電壓2回接入變電站；電廠每臺機(jī)組設(shè)2段6kV廠用電母線，通過高廠變接帶，全廠設(shè)一臺啟動/備用變壓器，6kV母線工作電源與啟動/備用電源通過快切裝置實(shí)現(xiàn)快速切換，啟動/備用變電源引自附近110kV變電站。根據(jù)接入系統(tǒng)報(bào)告審查意見，二期擴(kuò)建工程2臺350MW機(jī)組通過發(fā)電機(jī)－變壓器－線路組單元接線型式，以220kV一級電壓接入系統(tǒng)[1]。

2 方案概述

由于該電廠一期主接線方式采用發(fā)變組單元接線，設(shè)置了一臺啟動/備用變壓器，該電廠二期擴(kuò)建工程廠用電接線方式選擇需綜合考慮一期情況，同時(shí)考慮二期工程建設(shè)初期投入經(jīng)濟(jì)性、運(yùn)行方式靈活性、檢修工作便利性以及工程建設(shè)期間的可實(shí)施性，現(xiàn)提出如下三個方案：

方案1：二期擴(kuò)建工程發(fā)電機(jī)出口不設(shè)發(fā)電機(jī)出口斷路器GCB，2臺機(jī)組新增設(shè)一臺啟動/備用變壓器，電源從廠外3公里處110kV變電站引接。方案2：二期擴(kuò)建工程發(fā)電機(jī)出口設(shè) GCB，2臺機(jī)組不設(shè)啟動/備用變壓器，機(jī)組的正常啟動/停機(jī)電源均由220kV系統(tǒng)經(jīng)主變壓器倒送給高廠變，事故停機(jī)電源由另一臺機(jī)組的高廠變提供，即我們常說的“手拉手方式”。方案3：二期擴(kuò)建工程發(fā)電機(jī)出口設(shè) GCB，2臺機(jī)組不設(shè)啟動/備用變壓器，機(jī)組的正常啟動/停機(jī)電源均由220kV系統(tǒng)經(jīng)主變壓器倒送給高廠變，事故停機(jī)電源由一期啟備變提供[2]。

3 投資經(jīng)濟(jì)比較

（1）通過收資考察及計(jì)算，上述3個方案的簡要初始投資經(jīng)濟(jì)比較如下（按2臺機(jī)組計(jì)算）：方案一：共箱封閉母線投資增加150萬；啟備變及配電裝置費(fèi)用按110kV 50/31.5-31.5MVA型號配置投資490萬；啟備變電源外引投資1200萬。合計(jì)1840萬。方案二：發(fā)電機(jī)出口斷路器投資800萬；高廠變調(diào)壓及容量增加投資增加340萬。合計(jì)1140萬。方案三：發(fā)電機(jī)出口斷路器投資800萬；共箱封閉母線投資增加250萬。合計(jì)1050萬。

從以上初投資經(jīng)濟(jì)比較可以看出，方案1中啟備變電源由于需要由外引接，引接線路需采用電纜，投資最高，方案3從一期啟備變低壓側(cè)引接電源至二期，只需要增加部分共箱封閉母線投資，總體投資最低[3]。

（2）按每年廠內(nèi)機(jī)組停備期間廠用電消耗500萬kWh電量（約為該廠年平均值）考慮，比較上述3種方案每年運(yùn)行費(fèi)用差值（為方便計(jì)算，以下表格中數(shù)據(jù)均按該廠近似值計(jì)列）：

從以上年運(yùn)行費(fèi)用比較表可以看出，方案1最高，方案2與方案3基本相同[4]。

4 方案綜合比較

從技術(shù)上比較，方案1設(shè)置了專用的啟動/備用變壓器，能實(shí)現(xiàn)為高廠變備用、機(jī)組正常啟停及事故停機(jī)功能，機(jī)組高壓廠用電系統(tǒng)單元性好，但是正常啟停及故障時(shí)需進(jìn)行廠用電切換，考驗(yàn)快切裝置及開關(guān)動作的可靠性；方案2與方案3在發(fā)電機(jī)出口裝設(shè)GCB，正常啟停時(shí)不需要進(jìn)行廠用電切換，減少運(yùn)行人員操作強(qiáng)度，且主變高低壓側(cè)發(fā)生故障時(shí)可快速隔離故障，防止故障擴(kuò)大，有效提升發(fā)電機(jī)及變壓器的穩(wěn)定性。方案2事故停機(jī)電源需要另一臺機(jī)組提供，機(jī)組間有相互影響，有可能在切換過程中引起正常運(yùn)行機(jī)組失去廠用電，單元性略差，影響正常運(yùn)行機(jī)組的安全穩(wěn)定性；方案3事故停機(jī)電源由一期啟備變提供，單元性較好。另外，裝設(shè)GCB后，對于GCB的品質(zhì)和可靠性要求非常高，否則相當(dāng)于在發(fā)變組回路增加了一個故障點(diǎn)，反而降低了機(jī)組可靠性[5]。

目前，進(jìn)口品牌發(fā)電機(jī)出口斷路器可靠性相對更高，且產(chǎn)品已經(jīng)趨于成熟、可靠，價(jià)格已經(jīng)降低較多。經(jīng)咨詢部分公司裝設(shè)GCB后使用情況，均反映運(yùn)行穩(wěn)定可靠，未出現(xiàn)過異常，僅需進(jìn)行定期檢查維護(hù)。綜合考慮各方案投資經(jīng)濟(jì)性及運(yùn)行中的技術(shù)優(yōu)勢，方案3較優(yōu)，推薦采用方案3。

5 結(jié)語

綜上所述，合理選擇廠用電接線方式對于機(jī)組投運(yùn)后安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行意義重大，特別是對于擴(kuò)建工程來說更需要全面分析比較，本文通過對該擴(kuò)建工程主接線及廠用電接線方式進(jìn)行綜合分析，在設(shè)計(jì)階段前確定廠用電接線方式，為下一階段設(shè)計(jì)原則的確定打下基礎(chǔ)，也為同類型機(jī)組廠用電接線方式的選擇提供借鑒。