發(fā)電機組廠用電互為備用電源

連永平，張晉軒，王培鑫

（山西潞安余吾熱電有限責任公司，山西 長治 046100）

0 引言

電廠有兩臺135 MW機組（1號、2號機組），其停運、檢修和啟動機組所需的電源（又稱為備用電源）都由某礦變電站的110 k V線路提供。由于電廠的供電回路為110 k V的單母線回路，因此機組啟動、停運和檢修時必須從礦上的變電站購電。而電廠正常運行時，除去變壓器本身空損和啟停機用電外，平均每月停用機組和檢修用電大約15×104k Wh左右。電網(wǎng)的平均電價在0.6元左右，電廠自產(chǎn)電的電價在0.3元左右，兩者的差價約為0.3元。由于備用電源來自電網(wǎng)，這樣就增加了電廠的生產(chǎn)成本。

當與礦上的110 k V進線相連的啟動／備用變壓器發(fā)生故障或當110 k V線路檢修時，電廠的1號、2號機組均將失去備用電源。與此同時，電廠的機組因故障需要緊急停機，這時故障機組因失去電源而無法正常停機，最終導致事故的進一步擴大。

針對上述問題，本文提出了發(fā)電機組廠用電互為備用電源的設(shè)計方案，即將兩臺機組生產(chǎn)的電作為對方的備用電源。這樣將1號、2號機組廠用電改造后可以提高電廠的安全性和廠用電系統(tǒng)的靈活性。

1 備用電源的設(shè)計方案

1.1 總體思路

（1）為節(jié)約成本，在原有的廠用電6 k V母線備用開關(guān)柜基礎(chǔ)上進行改造，實現(xiàn)兩臺機組的互聯(lián)。

（2）為實現(xiàn)1號、2號機組廠用電系統(tǒng)互為備用電源，需增加兩臺快速切換裝置，組建一組盤柜，在機組停機檢修、啟動或其他情況下進行備用電源的切換。

（3）需要為改造中增加的母聯(lián)線路及母聯(lián)開關(guān)增設(shè)4臺WDZ－410線路綜合保護測控裝置和2臺WDZ－415差動保護裝置，以此實現(xiàn)母聯(lián)線路及4臺母聯(lián)開關(guān)的保護和控制。

1.2 具體步驟

（1）1A、2A段母線通過1A段備用開關(guān)K6115、2A段備用開關(guān)K6213用電纜連接；1B、2B段母線通過1B段備用開關(guān)K6130、2B段備用開關(guān)K6225用電纜連接。

（2）兩臺快切裝置安裝在備用開關(guān)K6115和備用開關(guān)K6130上，同時備用開關(guān)K6213和備用開關(guān)K6225分別引出一路線接于快切裝置，實現(xiàn)A段母線上開關(guān)的互鎖功能與B段母線上開關(guān)的互鎖功能。同時對所有開關(guān)均設(shè)置WDZ－410廠用電綜合保護和WDZ－415差動保護。

改造后的廠用電系統(tǒng)圖如圖1所示（圖中省略了開關(guān)K6115、K6130、K6213和K6225處的 WDZ－400系列微機測控裝置和MFC2000型微機快切裝置）。

1.3 案例分析

以1號機停機為例說明備用電源的切換流程：

（1）停機過程：1號高壓廠用變壓器—啟動／備用變壓器—2號高壓廠用變壓器。即機組的電源（即備用電源）由1號高壓廠用變壓器切換到啟動／備用變壓器，該過程由電廠原有的快切裝置在停機前完成，具體為打開開關(guān) K61A、K61B，同時閉合開關(guān) K601、K601A、K601B；然后將機組的電源由啟動／備用變壓器切換到2號高壓廠用變壓器，該過程由新裝的快切裝置實現(xiàn)，具體為打開開關(guān)K601、K601A、K601B，同 時閉合開關(guān)K6115、K6213、K6130、K6225。

圖1 改造后的廠用電系統(tǒng)圖

（2）啟機過程：2號高壓廠用變壓器—啟動／備用變壓器—1號高壓廠用變壓器。即機組的電源（即備用電源）由2號高壓廠用變壓器切換到啟動／備用變壓器，該過程由新裝的快切裝置在停機前完成，具體為打開開關(guān) K6115、K6213、K6130、K6225，同時閉合開關(guān)K601、K601A、K601B；然后將機組的電源由啟動／備用變壓器切換到1號高壓廠用變壓器，該過程由電廠原有的快切裝置實現(xiàn)，具體為打開開關(guān)K601、K601A、K601B，同時閉合開關(guān)K61A、K61B。

目前進行實際切換多次，快切裝置切換正常無誤，設(shè)備運行良好。

2 與國內(nèi)外同類技術(shù)的綜合比較

電廠有兩臺同類型機組，供電回路為單回路（即單母線）。通過廠用電系統(tǒng)改造后，可將1號、2號機組作為彼此的備用電源，停運機組的電源可由運行機組提供，這在同類型回路設(shè)計中屬先進水平。

開關(guān)柜采用WDZ－410、WDZ－415作為線路綜合保護測控裝置，該系列保護測控裝置的功能、性能和技術(shù)指標均處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。

采用MFC2000型微機快切裝置，并配置了獨立的操作回路和防跳回路，具有完善的保護、測控及通訊功能，還采用了匯編和C相結(jié)合的先進技術(shù)，既滿足了速度要求，又充分發(fā)揮了其可靠性能。目前在國內(nèi)該快切裝置的動作正確率和切換成功率均達100%，無一例拒動、誤動故障發(fā)生，屬同類型切換裝置的先進設(shè)備。

3 結(jié)論

本文主要針對電廠廠用電系統(tǒng)單一、啟動／備用變壓器耗電量高等問題，通過對廠用電系統(tǒng)的改造實現(xiàn)了兩臺機組廠用電互為備用電源，保證了1號在10 k V線路檢修及故障情況下機組有備用電源。在改造中充分利用現(xiàn)有備用開關(guān)柜，在不變動原有的快切裝置基礎(chǔ)上，利用備用開關(guān)進行快切，并且新增了閉鎖功能，防止了誤操作，既節(jié)省了改造資金又保證了改造后的安全性。

廠用電改造為電廠帶來了巨大的經(jīng)濟效益，另外為同類型機組的改造提供了有力依據(jù)。

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