(中国能源建设集团广西电力设计研究院有限公司 530007)
摘要:在厂用电源运行管理工作开展过程中,要对电源接线予以分析,有效整合管控措施的同时,确保处理方案最优化。本文结合案例对厂用电源接线存在的问题、原因以及造成的后果进行了分析,并着重阐明了相关解决措施,以供参考。
关键词:厂用电源接线;问题;原因;解决措施
某电厂装机总容量达到30000kW,建设工程项目分为2期。其中,1期工程项目中的a发电机和b发电机主要是经过Ⅰ号变压器进行升压操作后并入电网体系中。2期工程项目中的c发电机和d发电机则是经过Ⅱ号变压器和Ⅲ号变压器进行升压操作后并入电网体系。前者借助6kV两段供电系统,后者借助两回电源供电系统,一回是c发电机和d发电机的刀闸上侧,另一回是备用电源。
一、厂用电源接线存在的问题
在实际应用过程中,厂用电源和实际的工作电源在电源切换时出现后者过流跳闸的问题,且较为严重,不仅造成整体运行效果受限,也使得系统不能进行切换处理。基于此,就要利用c发电机和d发电机的厂用备用电源供电,短期能维护其运行效率和需求,若是长期如此,必然会导致水电发电机组出现安全隐患,甚至会对设备维护检修过程造成严重的影响。另外,系统在运行过程中,周围电压为38kV,而c发电机和d发电机端电压也超出参数范围,对发电机定子绕组的绝缘寿命产生影响,也是厂用电源接线出现的问题和安全隐患[1]。
二、原因分析
结合实际运行情况对具体问题予以具体分析,在常规化运行体系中,a发电机、b发电机、c发电机以及d发电机都能被并入电网体系。而本案例中,电厂的c发电机以及d发电机一直处于备用电源供电的状态。若是要对运行方式进行改良,将其转变为工作电源集中供电,就要对相关元件进行分析处理,在关闭电源开关后,就能保证合闸成功,然后有效断开备用电源的开关。在操作过程中,会导致a发电机、b发电机和c发电机出现短时间的并列。需要注意的是,差异化变压器存在不同的变压器变比,系统的高压侧都是系统电压,低压侧的压差数值则较大,这就会导致系统内发电机并列后出现较大换流问题,甚至会使得工作电源的断路器出现过电流保护动作,对整体运行结构和运行效率产生影响。
其中,主变参数如下:1)a发电机,容量为16000 、短路电压为8.23%,高压侧分接头档位电压比分别为40.4kV、39.4kV、38.5kV、37.5kV以及36.5kV,而低压侧分接头电压比为6.3kV[2]。2)b发电机,容量为16000 、短路电压为7.87%,高压侧分接头档位电压比分别为40.4kV、39.4kV、38.5kV、37.6kV以及36.5kV,而低压侧分接头电压比为6.3kV。3)c发电机,容量为16000 、短路电压为7.82%,高压侧分接头档位电压比分别为40.4kV、39.4kV、38.5kV、37.4kV以及36.6kV,而低压侧分接头电压比为6.3kV。具体电厂主接线图为01:
图一:电厂主接线示意图
结合线路图和相关数据会发现其中存在的问题。1)若是631、642电流的互感器变比数据为400/5,则过流保护电流会达到7A,且折算为一次侧电流也会发生变化。两者并列,会出现过电流保护动作,且速断保护不会出现。2)若是641和652两者的电流互感器变比参数设定为200/5,则折算到一侧后动作时间为0,同样不会出现速断保护。3)若是608和605两者的电流互感器变比参数发生改变,且设定数值为400/5,则整体项目折算到一侧后速断保护电流数量较大。但是,在652和641并列的前提下,则不会出现过流保护以及速动保护项[3]。
三、造成的后果
结合具体问题不难发现,对于工程项目2期而言,水电发电机组启停就要借助备用电源,只有保证c发动机和d发动机运行正常才能有效切换相关供电电源,因此,若是设备的电源开关亦或是线路出现故障,都会导致短时间内不能完全恢复,这里记录也会出现停运问题,对后续工作造成严重的影响。也就是说,若是c发动机和d发动机长期故障跳闸,则水电发电机组工作电源就会完全丧失。整体结构不能有效发挥实际价值,就会导致设备运行维护水平和后续工作效率无法预估,甚至会出现安全事故和严重的经济损失[4]。
四、解决方法
结合实际问题,项目管理人员要积极落实系统化监督管控措施,有效整合工作电源和备用电源,确保两者能形成有效的切换关系,且能维护系统常规化运行结构。
第一,要有效调整主变压器的接头档位,确保三者保持一致,且都集中调节在3档,将电压比控制在一定的范围内,就能减少变压器低压侧压差造成的并列环流问题,整合工作电源和备用电源,维护断路器保护项目的同时,确保工作电源和备用电源都能并列运行,且整体管控效果贴合实际需求[5]。
第二,要对c发动机和d发动机的并网运行结构予以分析,尤其是将其落实在低压侧,维护工作电源的同时,将其从变压器的低压侧进行引出和处理。这种方式能维护系统工作过程,尤其是在电源供电过程中,能避免发电机出现故障引起跳闸,减少事故的发生,从根本上提高运行效率。
第三,要对工作电源和备用电源进行统筹性分析,尤其是整合其并列结构产生的相关问题,要在退出工作电源后落实多电流保护,而在并列操作的同时保证能快速断开备用电源,完善交接工作的完整性和有效性,然后再继续开始电源的过电流保护项目。需要注意的是,在实际应用机制建立的过程中,若是系统的压差较大,则环流体系会达到备用电源的过电流保护数值范围,这就会造成事故问题,因此,相关设备管理部门要对系统压差予以统筹分析和处理。也就是说,操作人员要建立定期维护和检修项目机制,整合数据参数的同时,将相关信息和数据控制在标准化范围内,有效避免经济损失和安全事故。
第四,要结合现场的实际情况和具体条件,利用更加直观的并列试验操作对过电流保护动作的落实情况予以分析,确保没有异常问题出现后才能投入使用。相关技术部门对于调整后的备用电源和工作电源要进行实时监督和管控,可以进行单独运行操作,也可以进行并列运行操作,只要是能减少运行隐患,就能满足经济效益的需求[6]。
在建立相应电源接线整改方案后,达到预期的效果,能减少安全隐患的留存,控制运行趋势和运行实际水平,具有一定的推广意义和价值。
结语:
总而言之,在厂用电源接线管理工作开展的过程中,要结合实际情况对可能存在的问题进行预判,对问题产生的原因也要进行试验分析,从而建立针对性的管控和预防方案。相关技术人员在对系统运行参数予以处理的过程中,要将重点落在电流互感器变比参数上,有效判断过流保护的情况,维护系统运行效率,实现经济效益和社会效益的双赢,也为电厂可持续发展奠定坚实基础。
参考文献:
[1]刘岗, 高永华.超临界600MW机组厂用电接线优化方案[J].电力自动化设备,2015(11):149-152.
[2]王文升.两台机组厂用电源系统互连互供的应用[J].山东工业技术,2017(20):15-16.
[3]章巍.单元机组厂用电低压后备电源接线方式的改进[J].华东电力,2014(07):20-21.
[4]陶晓磊, 樊祥船, 郭亚卓.盖下坝水电站电气主接线设计[J].东北水利水电,2013(12):12-14.
[5]兀鹏越, 陈少华, 孙钢虎, 等.不同接线形式的厂用电切换试验及分析[J].现代电力,2015(06):44-49.
[6]冀世毅.小型核电站厂用电系统接线方式研究[D].华北电力大学,2016.
论文作者:李均骐
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
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