一種提高多機(jī)組火力發(fā)電廠廠用電靈活利用的方法探討

徐斌

摘 要 火力發(fā)電廠通常配備有啟動(dòng)/備用變壓器，用于在機(jī)組啟動(dòng)前或停機(jī)后為維持必須運(yùn)行的廠用負(fù)荷提供電源[1]。一般情況下，啟動(dòng)/備用變壓器的電源取自公用高電壓電網(wǎng)系統(tǒng)，其用電需要向電網(wǎng)公司購(gòu)買，電費(fèi)實(shí)行基本電價(jià)和電度電價(jià)的兩部制[2]，使用成本高，對(duì)于多機(jī)組的火力發(fā)電廠，如出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的機(jī)組停運(yùn)則用電成本大幅增長(zhǎng)，直接影響發(fā)電企業(yè)效益。

關(guān)鍵詞 火力發(fā)電廠 啟備變 繼電保護(hù) 斷路器

中圖分類號(hào)：TM611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2021）05-0062-03

通過(guò)對(duì)多臺(tái)發(fā)電機(jī)組和兩臺(tái)啟動(dòng)/備用變壓器的電廠啟/備變低壓側(cè)聯(lián)絡(luò)方法研究，提出一種降低火力發(fā)電廠啟動(dòng)/備用變用電成本，提高廠用電利用靈活性的可行方案。

1 電廠情況簡(jiǎn)介

某電廠分兩期工程建設(shè)完成，一期工程為2×200MW機(jī)組，配備有#1啟動(dòng)/備用變，采用220kV風(fēng)冷分裂變壓器，容量為40MVA，容量比100/50-50，電壓等級(jí)220/6kV，220kV側(cè)采用雙母線接線，6kV側(cè)采用兩個(gè)單母線接線，220kV電源引自電網(wǎng)平吉堡220kV變電站。二期工程為2×350MW機(jī)組，配備有#2啟動(dòng)/備用變，采用220kV風(fēng)冷分裂變壓器，容量為40MVA，容量比100/50-50，電壓等級(jí)220/6kV，220kV側(cè)采用雙母線接線，6kV側(cè)采用兩個(gè)單母線接線，220kV電源引自電網(wǎng)西夏220kV變電站。兩期工程220kV系統(tǒng)主接線和6kV廠用系統(tǒng)相互獨(dú)立，無(wú)直接聯(lián)絡(luò)。

#1啟/備變配置一套CSC316B型變壓器保護(hù)，#2啟/備變配置一套DGT-801U型變壓器保護(hù)，其變壓器保護(hù)的范圍，高壓側(cè)為各自220kV斷路器，低壓側(cè)為各自6kV備用進(jìn)線開(kāi)關(guān)。

2 改造方法探討

為提高廠用電利用靈活性，降低啟/備變用電成本，可將兩臺(tái)啟/備變進(jìn)行低壓側(cè)聯(lián)絡(luò)，通過(guò)不停機(jī)的機(jī)組廠用段帶停機(jī)機(jī)組廠用段必要負(fù)荷。

其改造主要涉及電氣一次接線和二次繼電保護(hù)配置：

（1）對(duì)于電氣一次接線，改造前電氣主接線如圖1所示。新建#1、#2啟/備變6kV側(cè)各兩段母線，設(shè)置總開(kāi)關(guān)，將原6kV母線與新建母線分別進(jìn)行電氣連接。新建的#1啟/備變6kV母線與新建的#2啟/備變6kV母線，通過(guò)隔離手車進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，改造后主接線簡(jiǎn)圖如圖2所示。

（2）對(duì)于繼電保護(hù)的改造，主要考慮在不大幅提高改造成本的前提下，兼顧保護(hù)可靠性，不新增兩臺(tái)啟/備變的聯(lián)絡(luò)線保護(hù)，最大程度的利用原啟/備變變壓器保護(hù)裝置的備用回路，將新增的兩臺(tái)變壓器聯(lián)絡(luò)線納入兩套啟/備變保護(hù)裝置的保護(hù)范圍，使其成為啟/備變保護(hù)的新增低壓側(cè)分支，通過(guò)原變壓器保護(hù)的差動(dòng)主保護(hù)作為聯(lián)絡(luò)線的主保護(hù)，此方案無(wú)死區(qū)，但擴(kuò)大了變壓器保護(hù)范圍[3]。

3 改造實(shí)例

某電廠按以上方案改造后，主接線圖如圖3所示。

3.1 改造后可行的運(yùn)行方式有

（1）#1、#2啟/備變停運(yùn)，一期機(jī)組運(yùn)行，二期機(jī)組停運(yùn)，可通過(guò)一期6kV IA段、6kV IIA段、6kV IB段、6kV IIB段經(jīng)6kV01A段、6kV01B段、6kV02A段、6kV02B段、6001斷路器、6002斷路器、6001A-A刀閘、6001B-B刀閘、6002A-A刀閘、6002B-B刀閘、6001-2刀閘、6002-1刀閘向6kV IIIA段、6kV IIIB段、6kV IVA段、6kV IVB段供電。

（2）一期和二期機(jī)組全停，#1或#2啟/備變停運(yùn)，此時(shí)通過(guò)#1或#2啟/備變帶一期和二期機(jī)組廠用負(fù)荷。

3.2 改造后繼電保護(hù)設(shè)備定值校核結(jié)果

因兩臺(tái)啟/備變對(duì)應(yīng)兩套啟/備變保護(hù)裝置，改造后大方式下阻抗圖如圖4（小方式下阻抗圖類似，此處不再單獨(dú)列出）。

為保證改造后啟/備變保護(hù)不存在保護(hù)死區(qū)，6001斷路器和6002斷路器分別接入一期、二期兩套啟/備變保護(hù)跳閘出口，其變壓器差動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)電流整定值均按照躲過(guò)最大負(fù)載時(shí)變壓器流過(guò)的最大不平衡電流整定，差動(dòng)速度電流整定值應(yīng)按躲過(guò)變壓器初始勵(lì)磁涌流、區(qū)外故障或非同期合閘引起的最大不平衡電流整定。[4-5]

4 結(jié)論

通過(guò)兩臺(tái)啟動(dòng)/備用變壓器低壓側(cè)聯(lián)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)廠用電源的靈活切換，通過(guò)充分利用廠用電源降低企業(yè)用電成本，此方法可以較少的費(fèi)用投入贏得長(zhǎng)期的運(yùn)行效益，改造難度底，運(yùn)行操作簡(jiǎn)單，為企業(yè)降本增效提供了一種可行思路。

參考文獻(xiàn)：

[1] 章巍.單元機(jī)組廠用電低壓后備電源接線方式的改進(jìn)[J].華東電力，2001（07）：20.

[2] 趙峰，李清龍，王偉.電力市場(chǎng)中熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組兩部制電價(jià)機(jī)制的研究[J].電網(wǎng)與清潔能源，2013（06）：56-60.

[3] 中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì).繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程GB/T14285-2006[S].中國(guó)電力出版社，2006.

[4] 中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì).大型發(fā)電機(jī)變壓器繼電保護(hù)整定計(jì)算導(dǎo)則DL/T684-2012[S].中國(guó)電力出版社，2012.

[5] 高春如，等.發(fā)電廠廠用電及工業(yè)用電系統(tǒng)繼電保護(hù)整定計(jì)算[M].北京：中國(guó)電力出版社，2015.