廠用電系統(tǒng)改造思路與方案實(shí)例＊——機(jī)組關(guān)停后電廠升壓站轉(zhuǎn)型為變電所后廠用電改造解決方案

沈永根

（華能國(guó)際電力股份有限公司長(zhǎng)興電廠，浙江 湖州 313100）

1 改造目的

根據(jù)華能集團(tuán)公司“上大壓小”計(jì)劃安排和浙江省政府節(jié)能減排的統(tǒng)一布置，華能長(zhǎng)興電廠兩臺(tái)125 MW級(jí)機(jī)組已于2010年8月8日全部關(guān)停.根據(jù)電網(wǎng)需要，在長(zhǎng)興220 k V祥符變電所投產(chǎn)前，華能長(zhǎng)興電廠220 k V、110kV升壓站全部電氣設(shè)備及＃4主變、＃5主變（三繞組變220 k V、110kV、13.8 k V）以地區(qū)重要變電所方式繼續(xù)運(yùn)行，保證長(zhǎng)興區(qū)域110kV直供負(fù)荷的安全供電及華能長(zhǎng)興電廠的工作、生活用電.而主廠房區(qū)域內(nèi)設(shè)備因機(jī)組關(guān)停將拆除進(jìn)行資產(chǎn)處置.變電所所用電系統(tǒng)（原廠用電電源系統(tǒng)）均位于主廠房?jī)?nèi)，在主廠房設(shè)備資產(chǎn)處置工作進(jìn)行前需將原廠用電電源系統(tǒng)、操作控制系統(tǒng)移出主廠房區(qū)域，以提供220 k V、110kV配電裝置、拆除施工用電、＃4、＃5主變運(yùn)行所需的電力及電廠辦公用電和生活用電，確保機(jī)組設(shè)備能順利拆除及設(shè)備處置后的企業(yè)正常生產(chǎn)經(jīng)營(yíng).

2 改造總體思路

長(zhǎng)興電廠兩臺(tái)125 MW級(jí)機(jī)組已投運(yùn)20年，其機(jī)組設(shè)計(jì)與概況應(yīng)與現(xiàn)已關(guān)?；蚣磳㈥P(guān)停的同類機(jī)組有較多相似.本文所述廠用電系統(tǒng)改造思路及方案應(yīng)可為同類型機(jī)組關(guān)停而電廠升壓站還將運(yùn)行的廠用電系統(tǒng)改造作參考交流.機(jī)組關(guān)停后原廠用電一次系統(tǒng)圖見圖1.

改造思路：新建6 k V廠用段代替改造前原在主廠房?jī)?nèi)的6 k VⅣ段、Ⅴ段母線.6 k V廠用段電源一路來自＃4高壓廠變，一路來自＃03高壓備變，兩路互為備用.＃4高壓廠變、＃03高壓備變6 k V側(cè)通過6 k V高壓電纜引接到6 k V廠用段.廠區(qū)變、＃2生活變6 k V電源從新建6 k V廠用段用高壓電纜引接到變壓器.＃4高壓廠變、＃03高壓備變的控制、保護(hù)、測(cè)量及計(jì)量回路從原集控室移到網(wǎng)控室.原集控室、網(wǎng)控室直流系統(tǒng)及二次回路在本次改造中實(shí)施分離.改造后所必需的生產(chǎn)、辦公和生活用電的380 V負(fù)荷通過轉(zhuǎn)接、保留等方式接在380 V廠區(qū)段、＃2生活段上.380 V廠區(qū)段、＃2生活段之間用聯(lián)絡(luò)電纜連接，以增加改造后380 V負(fù)荷供電的穩(wěn)定性，擬從干出灰MCC段引入廠外部電源到380 V廠區(qū)A、B段作為升壓站生產(chǎn)用電緊急備用電源.改造后廠用電一次系統(tǒng)圖見圖2.

圖前 機(jī)#全停后資產(chǎn)處置廠用電系統(tǒng) 改1后前一

3 改造方案

3.1 網(wǎng)控、集控直流系統(tǒng)及二次回路分離方案

由于機(jī)組設(shè)計(jì)、直流系統(tǒng)改造等歷史原因，升壓站區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)控室部分設(shè)備的直流電源仍由主廠房區(qū)域內(nèi)的集控室直流系統(tǒng)供電.此次直流系統(tǒng)系統(tǒng)分離改造目的就是將網(wǎng)控室部分設(shè)備的直流電安全地由集控室直流系統(tǒng)供電切換到網(wǎng)控樓直流段，另外，還需將原集控室與網(wǎng)控室設(shè)備的二次回路安全分離，避免在拆除集控室設(shè)備時(shí)發(fā)生不安全事件，應(yīng)該說直流系統(tǒng)分離工作是本次改造實(shí)施的基礎(chǔ)性工作，電氣二次設(shè)備的分離與利用、移位安裝是本次系統(tǒng)改造的難點(diǎn)工作.

3.1.1 網(wǎng)控直流系統(tǒng)現(xiàn)狀

現(xiàn)網(wǎng)控所有線路及＃4、＃5主變等單元間隔保護(hù)控制的直流電源都已從網(wǎng)控樓直流段引接.現(xiàn)網(wǎng)控樓公用控制電源（220 k V／110kVPT公用切換、220 k V／110kV母差保護(hù)、網(wǎng)控公用信號(hào)電源）仍由集控直流段供電，隨著主廠房?jī)?nèi)＃4、＃5機(jī)組報(bào)廢資產(chǎn)處置方案將實(shí)施，主廠房?jī)?nèi)的集控直流I、II段也將停用.網(wǎng)控樓公用控制電源也必須從集控直流I、II段分離出來，轉(zhuǎn)接到網(wǎng)控樓直流段上來.

3.1.2 網(wǎng)控、集控直流系統(tǒng)分離方案

在網(wǎng)控直流加裝過渡端子來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)控直流電源與集控直流電源先并列再切換到網(wǎng)控樓直流段（直流不失電操作）.

網(wǎng)控樓直流母線電源如圖3所示（少圖），保留網(wǎng)控原控制電源（一）、（二）進(jìn)線閘刀；信號(hào)電源（一）、（二）進(jìn)線閘刀.在長(zhǎng)泉2442線控制屏端子排上新增網(wǎng)控控制電源端子KZDZ2、信號(hào)電源端子XHDZ2各一組（電源改接時(shí)過渡用）.在侖電1706線控制屏上新加網(wǎng)控控制電源端子KZDZ1、信號(hào)電源端子XHDZ1各一組（電源改接時(shí)過渡用）.

分離實(shí)施步驟：

（1）準(zhǔn)備工作：

① 分別從網(wǎng)控樓直流配電屏（一）、（二）引2×6控制電纜至網(wǎng)控侖電1706線、長(zhǎng)泉2442線 控制屏上，其中長(zhǎng)泉2442線控制屏上電纜接到新增網(wǎng)控控制電源開關(guān)KZDZ2上，侖電1706線控制屏上電纜接到新加控制電源端子排KZDZ1上.

② 信號(hào)電源：分別從網(wǎng)控樓直流配電屏（一）、（二）引2×6控制電纜至網(wǎng)控侖電1706線、長(zhǎng)泉2442線 控制屏上，其中長(zhǎng)泉2442線 控制屏上電纜接到新增網(wǎng)控信號(hào)電源端子排XHDZ2上，侖電1706線控制屏上電纜接到新加信號(hào)電源端子排XHDZ1上.

（2）實(shí)施分離工作：

① 合上網(wǎng)控中央控制屏上直流控制電源分段閘刀.

② 拉開集控直流II段配電屏上網(wǎng)控控制電源（二）開關(guān)，拉開長(zhǎng)泉2442線控制屏上原網(wǎng)控控制電源（二）進(jìn)線閘刀，在網(wǎng)控確認(rèn)控制電源（二）進(jìn)線閘刀上樁頭無電后，控制電源（二）進(jìn)線閘刀上樁頭引線接至新增網(wǎng)控控制電源端子KZDZ2上，合上原網(wǎng)控控制電源.（二）進(jìn)線閘刀.

③ 在網(wǎng)控直流II段配電屏上新增網(wǎng)控控制電源開關(guān)（二）上、下樁頭正、負(fù)極性核相，正、負(fù)極性核相正確后，合上網(wǎng)控樓直流控制電源（二）開關(guān)（網(wǎng)控、集控直流電源并列）.觀察網(wǎng)控直流情況無異常后，拉開集控I段配電屏上網(wǎng)控控制電源（一）開關(guān)，拉開原網(wǎng)控控制電源（一）進(jìn)線閘刀，控制電源（一）進(jìn)線閘刀上樁頭引線接至新增網(wǎng)控控制電源端子排KZDZ（一）.

④ 在網(wǎng)控直流I段配電屏上合上網(wǎng)控樓直流控制電源（一）開關(guān).網(wǎng)控中央控制屏上直流控制電源分段閘刀可根據(jù)運(yùn)行情況而定運(yùn)行方式.

3.1.3 網(wǎng)控、集控二次回路分離實(shí)施方案

（1）主變與發(fā)電機(jī)、高壓廠變保護(hù)聯(lián)跳回路：分別在網(wǎng)控保護(hù)室＃4、＃5主變保護(hù)A柜轉(zhuǎn)接端子排上拆除主變與發(fā)電機(jī)保護(hù)聯(lián)跳電纜端子線、與高壓廠變保護(hù)聯(lián)跳回路電纜端子線.

（2）＃4、＃5高壓廠變電源開關(guān)保護(hù)聯(lián)跳220 k V母聯(lián)回路：在網(wǎng)控220 k V母聯(lián)控制屏上拆除原＃4、＃5高壓廠變電源開關(guān)保護(hù)跳220 k V母聯(lián)開關(guān)電纜電纜端子線.

（3）＃4、＃5發(fā)電機(jī)開關(guān)狀態(tài)在網(wǎng)控信號(hào)指示燈回路：分別在網(wǎng)控＃4、＃5主變控制屏上拆除原＃4、＃5發(fā)電機(jī)開關(guān)狀態(tài)電纜端子線.

（4）集控系統(tǒng)電壓顯示回路：在網(wǎng)控母線記錄型表計(jì)屏上拆除去集控（系統(tǒng)電壓顯示用）220 k V母線二次電壓電纜端子線.

分離前、后網(wǎng)控控制電源示意圖見圖3、圖4.

3.2 新建6 k V高壓配電裝置室

在主廠房區(qū)域外易地重建6 k V高壓室方案體現(xiàn)出的優(yōu)點(diǎn)是安全，改造后需運(yùn)行電氣設(shè)備與主廠房區(qū)域明顯分離，在進(jìn)行原主廠房?jī)?nèi)處置設(shè)備的拆除的同時(shí)，也能保證升壓站全部涉網(wǎng)設(shè)備的安全運(yùn)行.

高壓室地點(diǎn)設(shè)在主廠房區(qū)域外檢修樓東側(cè)原空置房.考慮到節(jié)省改造費(fèi)用，本次改造實(shí)施大部分材料利用原主廠房?jī)?nèi)已停用電氣設(shè)備.考慮到＃1高壓脫硫變單元投運(yùn)時(shí)間不長(zhǎng)，設(shè)備狀況良好.本次改造配電柜用原脫硫6 k V段配電設(shè)備和＃1高壓脫硫變6 k V側(cè)4根3×185 mm2銅芯電纜.所有新放6 k V電纜在兩端電纜頭制作完成后做交接試驗(yàn).電氣設(shè)備主材料的二次利用使得本次改造實(shí)施費(fèi)用大大降低.

3.2.1 完成新建6 k V高壓配電裝置室土建工作

按高壓配電裝置室土建設(shè)計(jì)圖完成土建施工，完成高壓配電基礎(chǔ)預(yù)埋件安裝和高壓配電室接地裝置安裝，測(cè)試接地裝置接地電阻合格.

3.2.2 ＃1高壓脫硫變、脫硫6 k V母線、6 k V脫硫工作段工作電源進(jìn)線開關(guān)／備用電源進(jìn)線開關(guān)改檢修

6 k V配電柜頂小母線從柜頂移下，保留完整待用.脫硫6 k V母線上各單元配電設(shè)備單獨(dú)分離，保留6面柜作新高壓室配電柜用.在＃1高壓脫硫變6 k V側(cè)匯流排處拆下4根6 k V高壓電纜，并按電纜清冊(cè)所列地點(diǎn)重新敷設(shè).

3.2.3 新建6 k V高壓室內(nèi)配電裝置安裝就位

本次改造所需6面高壓柜安裝就位.高壓柜就位屏體連接、母線排連接完成后，進(jìn)行柜頂小母線安裝，并將柜頂小母線按施工圖引接至各配電柜內(nèi).

3.2.4 完成各配電柜的高壓試驗(yàn)、五防調(diào)試工作

各開關(guān)柜的直流電源從網(wǎng)控直流段引接.完成廠區(qū)變、生活變開關(guān)柜保護(hù)校驗(yàn)，傳動(dòng)試驗(yàn)工作.

3.3 ＃4高壓廠變單元移位改造方案

在完成直流電源分離和新建高壓室內(nèi)配電裝置安裝工作后，開始本次改造的核心工作（兩路6 k V電源接入新建高壓室）.在工作開始前，需對(duì)＃4高壓廠變（＃03高壓備變）保護(hù)裝置因廠用電系統(tǒng)變動(dòng)重新核算保護(hù)整定值.＃4高壓廠變6 k V側(cè)經(jīng)新放電纜接入新建6 k V廠用段工作電源進(jìn)線開關(guān)柜.＃4高壓廠變控制、保護(hù)、計(jì)量、測(cè)量移接到網(wǎng)控，6 k V廠用段由＃4高壓廠變送電.

3.3.1 ＃4高壓廠變改檢修

＃03高壓備變帶6 k VⅣ段、6 k VⅤ段運(yùn)行，＃5高壓廠變作為緊急備用電源（通過主廠房6 k V備用電源連接）.將＃4高壓廠變6 k V側(cè)舊電纜拆除，接上新電纜到6 k V廠用段工作電源進(jìn)線開關(guān)進(jìn)線樁頭.完成＃4高壓廠變預(yù)試工作.

3.3.2 ＃4高壓廠變控制、保護(hù)、計(jì)量、測(cè)量裝置從集控繼保室拆移到網(wǎng)控室，控制、保護(hù)電源從網(wǎng)控直流

段引接

＃4高壓廠變13.8 k V開關(guān)控制開關(guān)在網(wǎng)控控制屏備用間隔上；6 k V工作電源進(jìn)線開關(guān)在開關(guān)柜就地控制，保留6 k V廠用工作段備用電源自投裝置.＃4高壓廠變保護(hù)屏安裝在網(wǎng)控直流屏和＃4主變保護(hù)屏之間空余間隔，保護(hù)屏內(nèi)分支保護(hù)作為6 k V工作電源進(jìn)線開關(guān)保護(hù).＃4高壓廠變電度表安裝在網(wǎng)控電度表屏上，功率變送器安裝在網(wǎng)控變送器屏上.按施工圖完成＃4高壓廠變單元二次接線工作.檢查控制、保護(hù)、計(jì)量、測(cè)量回路無誤，＃4高壓廠變保護(hù)傳動(dòng)試驗(yàn)正確后，＃4高壓廠變單元具備投運(yùn)條件.

3.3.3 廠區(qū)變、生活變6 k V電源改接到新建6 k V高壓段

廠區(qū)變、＃1、＃2生活變改檢修.380 V廠區(qū)段由＃03低壓備變供電，380 V生活段停電一天.拆除廠區(qū)變、＃2生活變6 k V電源舊電纜，用新電纜分別引接到廠區(qū)變、生活變開關(guān)柜.

3.3.4 ＃4高壓廠變送電核相

＃4高壓廠變投運(yùn)，經(jīng)6 k V工作電源進(jìn)線開關(guān)向6 k V廠用段母線送電，廠區(qū)變、＃2生活變送電，用廠區(qū)變380 V側(cè)母排電壓與廠區(qū)段母線電壓（由主廠房?jī)?nèi)＃03低壓備變供電）核相，核相正確后，合上廠區(qū)段工作電源進(jìn)線開關(guān)，拉開廠區(qū)段備用電源進(jìn)線開關(guān)，廠區(qū)段由廠區(qū)變供電.

3.4 ＃03高壓備變單元移位改造方案

作為本次改造的核心工作之一，在＃4高壓廠變單元移位改造成功投運(yùn)后，開始將另一路6 k V電源接入到新建6 k V高壓段.＃03高壓備變6 k V側(cè)經(jīng)新放電纜接入新建6 k V廠用段備用電源進(jìn)線開關(guān)柜.＃03高壓備變控制、保護(hù)、計(jì)量、測(cè)量移接到網(wǎng)控.＃03高壓備變6 k V側(cè)與＃4高壓廠變核相.

3.4.1 ＃03高壓備變改檢修

＃4高壓廠變帶6 k V廠用段運(yùn)行，＃5高壓廠變作為緊急備用電源.主廠房?jī)?nèi)用電由低壓備用段從廠區(qū)段引入.將＃03高壓備變6 k V側(cè)舊電纜拆除，接上新電纜到6 k V廠用段備用電源進(jìn)線開關(guān)進(jìn)線樁頭.完成＃03高壓備變預(yù)防性試驗(yàn)工作.

3.4.2 ＃03高壓備變控制、保護(hù)、計(jì)量、測(cè)量裝置從集控繼保室拆移到網(wǎng)控室，控制、保護(hù)電源從網(wǎng)控直流段引接

＃03高壓備變110kV開關(guān)控制開關(guān)在網(wǎng)控控制屏備用間隔上；6 k V備用電源進(jìn)線開關(guān)在開關(guān)柜就地控制，＃03高壓備變保護(hù)屏安裝在＃4高壓廠變保護(hù)屏和＃4主變保護(hù)屏之間空余間隔，保護(hù)屏內(nèi)分支保護(hù)作為6 k V備用電源進(jìn)線開關(guān)保護(hù).＃03高壓備變電度表安裝在網(wǎng)控電度表屏上，功率變送器安裝在網(wǎng)控變送器屏上.按施工圖完成＃03高壓備變單元二次接線工作.檢查控制、保護(hù)、計(jì)量、測(cè)量回路無誤，＃03高壓備變保護(hù)傳動(dòng)試驗(yàn)正確后，＃03高壓備變單元具備投運(yùn)條件.

3.4.3 ＃03高壓備變與＃4高壓廠變核相

從主廠房6 k V段母線PT柜拆下三臺(tái)PT.PT一次側(cè)接在6 k V備用電源進(jìn)線開關(guān)上樁頭，合上＃03高壓備變110kV開關(guān)，＃03高壓備變經(jīng)6 k V側(cè)電纜送電到備用電源進(jìn)線開關(guān)上樁頭（＃03高壓備變6 k V開關(guān)斷開），PT二次側(cè)與6 k V廠用段母線（由＃4高壓廠變供電）PT二次側(cè)電壓核相，核相正確.核相工作結(jié)束后，停運(yùn)＃03高壓備變.至此，本次廠用電6 k V系統(tǒng)改造工作結(jié)束.新建6 k V廠用段由＃03高壓備變或＃4高壓廠變供電，兩者互為備用.

380 V廠用負(fù)荷轉(zhuǎn)移改造方案、通訊／遠(yuǎn)動(dòng)專業(yè)隔離方案本文不再詳述，原則是在電源切換改接中保證重要負(fù)荷（雙電源供電設(shè)備）不失電，同時(shí)考慮了全廠（所）失電時(shí)從外部引入緊急啟動(dòng)電源的接入和各380 V低壓段上負(fù)荷的平衡.

4 結(jié)語

按照本次廠用電系統(tǒng)改造總體思路及方案，電廠在2011年12月至2012年3月安全、順利地完成了本次廠用電系統(tǒng)改造工作，達(dá)到了改造預(yù)期效果.通過這次改造，還對(duì)整個(gè)廠用電系統(tǒng)用電設(shè)備進(jìn)行了梳理，大大減少了廠變的投運(yùn)臺(tái)數(shù)，并對(duì)各380 V低壓段上負(fù)荷進(jìn)行了平衡、整理，現(xiàn)廠用電系統(tǒng)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行一段時(shí)間下來，還產(chǎn)生了較好的節(jié)能效益.

［1］GBJ－147－90.電氣裝置安裝工程高壓電氣施工及驗(yàn)收規(guī)范［S］.

［2］GB50150－91.電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)規(guī)程［S］.

［3］GB50171－92.電氣裝置安裝工程盤、柜及二次回路結(jié)線施工及驗(yàn)收規(guī)范［S］.

［4］許正亞.發(fā)電廠繼電保護(hù)整定計(jì)算及其運(yùn)行技術(shù)［M］.北京：中國(guó)水利水電出版社，2009.

［5］王建華.電氣工程師手冊(cè)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.