亭子口水利樞紐保廠用電技術(shù)淺談

潘 永

(嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司，四川 蒼溪，628400)

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亭子口水利樞紐保廠用電技術(shù)淺談

潘 永

(嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司，四川 蒼溪，628400)

亭子口水利樞紐總裝機(jī)1100MW，由于送出工程僅一條500kV線路，且線路較長，因此系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性較薄弱，廠用電安全可靠性較低。本文結(jié)合亭子口水利樞紐實際，對如何保證廠用電運(yùn)行可靠性進(jìn)行了詳細(xì)闡述。

亭子口水利樞紐 用電方案 孤網(wǎng)運(yùn)行 操作步驟

1 廠用電系統(tǒng)組成及正常運(yùn)行方式

亭子口水利樞紐廠用配電系統(tǒng)由10kV和0.4kV兩個電壓等級構(gòu)成。10kV系統(tǒng)由四臺廠用高壓變壓器，八段10kV母線組成(廠內(nèi)10kVⅠ段～Ⅳ段，電源取自廠高變11B～14B；10kV大壩用電Ⅰ、Ⅱ段，電源取自廠內(nèi)10kVⅡ、Ⅳ段；升船機(jī)用電Ⅰ、Ⅱ段，電源取自廠內(nèi)10kVⅠ、Ⅲ段)。

0.4kV系統(tǒng)由19臺廠用低壓變壓器、一臺大壩柴油發(fā)電機(jī)(廠內(nèi)柴油機(jī)未安裝)及相應(yīng)配電裝置組成。一級配電中心11個(機(jī)組自用電、公用電、照明電、大壩用電、升船機(jī)用電、尾水箱式變、左右灌渠箱式變)，升船機(jī)、灌渠配電裝置未形成。

10kV廠用電Ⅰ段～Ⅳ段分段運(yùn)行，其中10kVⅠ段由廠高變11B供電，10kVⅡ段由廠高變12B供電，10kVⅢ段由廠高變13B供電，10kVⅣ段由外來電源開關(guān)810供電；10kV廠用電Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ備自投方式置“半自動”方式，10kVⅣ段備自投退出；10kV廠用電系統(tǒng)兩段母線聯(lián)絡(luò)運(yùn)行時，禁止投入相關(guān)母線備自投。

0.4kV系統(tǒng)分段運(yùn)行，備自投半自動運(yùn)行。

2 系統(tǒng)事故保廠用電方案

2.1 故障設(shè)想1

500kV送出線路故障跳閘，10kV廠用電系統(tǒng)外來電源正常。

2.1.1 500kV送出線路故障跳閘。5001、5002開關(guān)三跳，5003開關(guān)在合閘位，自動重合閘不成功，如果機(jī)組能自動調(diào)整到帶廠用電孤網(wǎng)運(yùn)行時(各臺機(jī)組出口開關(guān)未斷開)，保證一臺機(jī)組帶廠用電孤網(wǎng)運(yùn)行，優(yōu)先選擇機(jī)組為3、2、1號機(jī)組。

2.1.1.1 如故障時四臺機(jī)組均在并網(wǎng)運(yùn)行。保持3號機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行，其它運(yùn)行機(jī)組轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)。10kVⅠ段倒至外來電源開關(guān)809供電，10kVⅡ、Ⅲ段聯(lián)絡(luò)運(yùn)行由3號機(jī)組帶廠用電孤網(wǎng)運(yùn)行，10kVⅣ段由外來電源開關(guān)810供電。

2.1.1.2 如故障時有三臺或兩臺在并網(wǎng)運(yùn)行。優(yōu)先選擇機(jī)組為3、2、1號機(jī)組，保證一臺機(jī)組帶廠用電孤網(wǎng)運(yùn)行，其它運(yùn)行機(jī)組轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)。非1號機(jī)運(yùn)行時，10kVⅠ段倒至外來電源開關(guān)809供電，10kVⅡ、Ⅲ段聯(lián)絡(luò)運(yùn)行，10kVⅣ段由外來電源開關(guān)810供電。1號機(jī)運(yùn)行時，10kVⅠ、Ⅱ聯(lián)絡(luò)運(yùn)行，10kVⅢ、Ⅳ段聯(lián)絡(luò)由外來電源開關(guān)810供電。

2.1.1.3 如故障時只有一臺機(jī)在并網(wǎng)運(yùn)行。保證本臺機(jī)組帶廠用電孤網(wǎng)運(yùn)行。1號機(jī)運(yùn)行時，廠用10kVⅠ、Ⅱ聯(lián)絡(luò)運(yùn)行，10kVⅢ、Ⅳ段由聯(lián)絡(luò)由外來電源開關(guān)810供電；2、3號機(jī)運(yùn)行時，10kVⅠ段倒至外來電源開關(guān)809供電，10kVⅡ、Ⅲ段聯(lián)絡(luò)運(yùn)行，10kVⅣ段由外來電源開關(guān)810供電。4號機(jī)運(yùn)行時，開啟2號機(jī)帶廠用電孤網(wǎng)運(yùn)行，10kVⅠ段倒至外來電源開關(guān)809供電，10kVⅡ、Ⅲ段聯(lián)絡(luò)運(yùn)行由2號機(jī)組帶廠用電孤網(wǎng)運(yùn)行，10kVⅣ段由外來電源開關(guān)810供電。

2.1.2 500kV線路故障跳閘。當(dāng)時正在并網(wǎng)運(yùn)行的機(jī)組均不能自動調(diào)整到帶廠用電孤網(wǎng)運(yùn)行(如甩負(fù)荷引起事故停機(jī)等)，確認(rèn)線路發(fā)生永久性故障，短時不能恢復(fù)送電后，則10kVⅠ段倒至外來電源開關(guān)809帶，10kVⅠ、Ⅱ段聯(lián)絡(luò)運(yùn)行，10kVIII、Ⅳ段由外來電源開關(guān)810供電。根據(jù)機(jī)組工況，啟動一臺機(jī)組帶廠用電。廠用電系統(tǒng)作相應(yīng)切換，保證兩路電源，一路由外來電源供電，一路由機(jī)組供電。

2.1.3 500kV線路故障跳閘導(dǎo)致機(jī)組全停。啟動機(jī)組帶廠用電前，再發(fā)生10kV廠用電系統(tǒng)兩路外來電源永久性故障，則采用大壩柴油發(fā)電機(jī)倒送電供機(jī)組自用電方式，啟動1臺機(jī)組帶廠用電孤網(wǎng)運(yùn)行正常后，再啟動另一聯(lián)合單元機(jī)組帶廠用電孤網(wǎng)運(yùn)行。

2.2 故障設(shè)想2

500kV送出線路運(yùn)行正常，陵江變電站兩路電源及110kV變電站發(fā)生故障，兩路電源短時不能恢復(fù)，廠用外來10kV兩路電源消失，確認(rèn)110kV變電站短時間不能恢復(fù)。

2.2.1 保證一臺機(jī)組空轉(zhuǎn)運(yùn)行旋轉(zhuǎn)備用，優(yōu)先選擇無運(yùn)行機(jī)組的聯(lián)合單元；如果當(dāng)時四臺機(jī)組運(yùn)行，則申請降負(fù)荷，將一臺機(jī)組轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)備用。

2.2.2 按照以上措施處理后，如果再發(fā)生500kV送出線路故障跳閘處置，則向調(diào)度申請將旋轉(zhuǎn)備用的機(jī)組發(fā)變組單元退出系統(tǒng)，進(jìn)行孤網(wǎng)運(yùn)行帶廠用電。

2.2.3 向調(diào)度申請另一聯(lián)合單元的一臺發(fā)變組單元退出系統(tǒng)備用，進(jìn)行機(jī)組帶廠用電孤網(wǎng)運(yùn)行，保證兩個聯(lián)合單元各一臺機(jī)組孤網(wǎng)運(yùn)行帶廠用電。

10kVⅠ、Ⅱ段聯(lián)絡(luò)運(yùn)行由機(jī)組帶廠用電孤網(wǎng)運(yùn)行；10kVⅢ、Ⅳ段聯(lián)絡(luò)運(yùn)行由機(jī)組帶廠用電孤網(wǎng)運(yùn)行。

2.2.4 如果發(fā)生10kV廠用電系統(tǒng)兩路外來電源永久性故障，啟動機(jī)組旋轉(zhuǎn)備用前，發(fā)生500kV線路故障跳閘導(dǎo)致機(jī)組全停，則采用大壩柴油發(fā)電機(jī)倒送電供機(jī)組自用電方式，啟動1臺機(jī)組帶廠用電孤網(wǎng)運(yùn)行正常后，再啟動另一聯(lián)合單元機(jī)組帶廠用電孤網(wǎng)運(yùn)行。

圖1 亭子口水利樞紐主接線

3 機(jī)組孤網(wǎng)運(yùn)行帶廠用電的主要操作步驟

1(2、3、4)號機(jī)開機(jī)帶10kV廠用電Ⅰ(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)段，1(2、3、4)號廠高變11B(12B、13B、14B)帶10kV廠用電Ⅰ(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)段，操作步驟如下：

(1)檢查1(2、3、4)號主變高壓側(cè)刀閘50116(50126、50136、50146)分閘到位；

(2)檢查1(2、3、4)號廠用高11B(12B、13B、14B)低壓側(cè)801開關(guān)(802、803、804)在分閘位，10kV廠用電Ⅰ(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)段無壓，相關(guān)聯(lián)絡(luò)開關(guān)均在分閘位置，具備送電條件(低壓側(cè)400V母線運(yùn)行方式，根據(jù)實際情況轉(zhuǎn)分段或聯(lián)絡(luò)運(yùn)行)；

(3)檢查1(2、3、4)出口開關(guān)、滅磁開關(guān)在分閘位；

(4)甩開1(2、3、4)號機(jī)調(diào)速器電氣柜內(nèi)并網(wǎng)令(調(diào)速器電調(diào)柜并網(wǎng)令端子XDO0：6外側(cè)電纜U1PG1/012第二芯)；

(5)開1(2、3、4)號機(jī)至空轉(zhuǎn)態(tài)；

(6)監(jiān)控上位機(jī)無壓合出口開關(guān)1(2、3、4)；

(7)現(xiàn)地合上1(2、3、4)號機(jī)滅磁開關(guān)；

(8)1(2、3、4)號機(jī)勵磁系統(tǒng)方式由“遠(yuǎn)方”切至“現(xiàn)地”，退出“系統(tǒng)電壓跟蹤”功能，在勵磁調(diào)節(jié)柜上按起勵(殘壓方式)。檢查機(jī)組各運(yùn)行參數(shù)是否正常，將勵磁系統(tǒng)方式由“現(xiàn)地”切至“遠(yuǎn)方”；

(9)合上1(2、3、4)號廠用高11B(12B、13B、14B)低壓側(cè)801(802、803、804)開關(guān)，檢查10kV廠用電Ⅰ(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)段電壓正常，倒換400V系統(tǒng)各段保持運(yùn)行正常。

4 大壩柴油機(jī)倒送電方式

大壩柴油發(fā)電機(jī)倒送電供3、4號機(jī)組自用電Ⅰ段，啟動3(4號)機(jī)組孤網(wǎng)運(yùn)行帶廠用電的主要步驟如下：

(1)斷開10kV廠用電Ⅱ段母線進(jìn)線、母聯(lián)開關(guān)，各負(fù)荷開關(guān)，轉(zhuǎn)空母線；

(2)斷開10kV大壩用電Ⅰ段進(jìn)線開關(guān)807；

(3)斷開10kV大壩用電Ⅰ段大壩用電Ⅰ段開關(guān)874；

(4)斷開400V大壩用電Ⅰ、Ⅱ段母線進(jìn)線開關(guān)461、462；

(5)斷開400V大壩用電Ⅰ段母線各負(fù)荷開關(guān)；

(6)斷開400V大壩母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)B12；

(7)啟動柴油發(fā)電機(jī)，合上柴油發(fā)電機(jī)出口開關(guān)；

(8)合上400V大壩Ⅰ段母線柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)線開關(guān)402；

(9)“機(jī)械合閘方式”合上400V大壩用電Ⅰ段母線進(jìn)線開關(guān)461；

(10)檢查10kV大壩用電Ⅰ段變壓器61B充電正常，柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)行正常；

(11)合上10kV大壩用電Ⅰ段大壩用電Ⅰ段開關(guān)874；

(12)合上10kV大壩用電Ⅰ段進(jìn)線開關(guān)807；

(13)合上10kVⅡ段大壩用電Ⅰ段開關(guān)824；

(14)檢查10kVⅡ段母線電壓正常；

(15)檢查3、4號機(jī)組自用電分段運(yùn)行方式；

(16)保留3、4號機(jī)組自用電Ⅰ段3號機(jī)組輔設(shè)電源開關(guān)，其余開關(guān)置“斷開”位置保留(若啟動4號機(jī)，則操作：保留3、4號機(jī)組自用電Ⅰ段4號機(jī)組輔設(shè)電源開關(guān)，其余開關(guān)置“斷開”位置)；

(17)合上10kVⅡ段3、4號機(jī)組自用電Ⅰ段開關(guān)822；

(18)合上400V3、4號機(jī)組自用電Ⅰ段進(jìn)線開關(guān)423；

(19)啟動3號(4號)機(jī)組孤網(wǎng)運(yùn)行帶廠用電；

(20)將10kVⅢ、Ⅳ段母線轉(zhuǎn)聯(lián)絡(luò)運(yùn)行由機(jī)組帶廠用電孤網(wǎng)運(yùn)行；

(21)恢復(fù)大壩柴油發(fā)電機(jī)倒送電方式為正常運(yùn)行方式。

倒送電操作注意事項：因設(shè)備原因，需從400V大壩用電Ⅱ段倒送電，送電前應(yīng)將400V大壩用電Ⅰ、Ⅱ段母線轉(zhuǎn)空母線；10kV廠用電母線，倒送電前應(yīng)轉(zhuǎn)空母線。

圖2 亭子口水利樞紐廠用電接線

5 注意事項

(1)為保證廠用電源可靠性，兩臺機(jī)組運(yùn)行時，1、2號主變，3、4號主變聯(lián)合單元各開一臺機(jī)組；

(2)一臺廠高變或任一路外來電源禁止帶三段10kV廠用電母線聯(lián)絡(luò)運(yùn)行；

(3)10kV廠用電倒換中，禁止廠高變并列運(yùn)行；

(4)禁止惰性開機(jī)。

〔1〕陳化鋼.電力設(shè)備異常運(yùn)行及事故處理手冊.北京：中國水利水電出版社,2015.

〔2〕孫曉強(qiáng)等.電網(wǎng)調(diào)度典型事故處理與分析.北京：中國電力出版社，2011.

潘 永(1979-)，男，四川眉山人，本科，工程師，從事水電站運(yùn)行技術(shù)管理工作。

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2095-1809(2015)06-0068-04