大型火電廠高壓廠用電互供技術(shù)方案設(shè)計(jì)與應(yīng)用 附大型火電廠廠用電系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性淺析

針對某大型火電廠高壓廠用電在惡劣氣候條件下面臨失去備用電源的安全力電廠可能出現(xiàn)多臺機(jī)組及110kV備用電源線路跳閘的嚴(yán)重情況。為確保機(jī)組某電廠共有4臺1036MW超超臨界機(jī)組，發(fā)電機(jī)變壓器組采用單元接線，發(fā)電機(jī)和變壓器之間設(shè)置斷路器，廠用工作電源接于500kV系統(tǒng)，每機(jī)設(shè)置2臺分裂高廠變，容量均為50MVA,高壓廠用電壓為6kV。備用電源接于110kV系統(tǒng)，備變?nèi)萘繛?0MVA,4臺機(jī)組共用1臺備用變。1)提高廠用電安全性同時(shí)，在#01高壓備用變停電檢修時(shí)，如果某臺機(jī)組在此時(shí)失去6kV廠用電，也2)提高廠用電靈活性和照明，同時(shí)提高電廠6kV廠用電系統(tǒng)運(yùn)行3)節(jié)省外購電費(fèi)年份1號機(jī)組停機(jī)時(shí)間/h外購電價(jià)格/(元/kW·h)外購總電費(fèi)/萬元表1減少外購電費(fèi)計(jì)算機(jī)組廠用電6kV各段母線電流歷史峰值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。從表2中的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)可見，每臺機(jī)組廠用變?nèi)萘考?kV母線載流量還有較大裕度，尤其是A、D段廠1A段運(yùn)行態(tài)檢修態(tài)表21號機(jī)6kV各段母線電流歷史峰值(單位：A)1)機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，機(jī)組的事故切換和不正常切換，保持原有運(yùn)行方式不2)任何運(yùn)行方式下一個(gè)備用分支母線只能一個(gè)電源運(yùn)行(負(fù)擔(dān)允許多個(gè)),3)機(jī)組互聯(lián)采用手動操作，不采用自動互聯(lián)。4)在機(jī)組互聯(lián)方式下，不能作為檢修機(jī)組的起動電源，以免6kV大功率設(shè)5)在機(jī)組互聯(lián)方式下，供其他機(jī)組運(yùn)負(fù)擔(dān)不能超出供電電源富余部分，以根據(jù)電廠6kV廠用電系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，提出高壓廠用電互供改造方案為，在#01高壓備用變的兩個(gè)6kV分支處分別增加一臺6kV斷路器(CB1、CB2),如圖1所示。經(jīng)斷路器隔離后再接入6kV備用電源共箱母線，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)組檢6kV備用電源共箱母線，通過該母線上開關(guān)的操作，實(shí)現(xiàn)4臺機(jī)組廠用母線的任行機(jī)組給停運(yùn)機(jī)組供電，大大提高了電廠6kV廠用電系統(tǒng)的靈活性，具體運(yùn)行1)#1—#4機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)。高備變退出運(yùn)行，其高低壓側(cè)開關(guān)均為分閘位2)1臺機(jī)組檢修，其他機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)。該機(jī)組6kV廠用電由任意一臺運(yùn)3)2臺機(jī)組檢修，其余2臺機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)。這兩臺機(jī)組的廠用電，可由4)3臺機(jī)組檢修，1臺機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，由這一臺機(jī)組為3臺檢修機(jī)組提供5)4臺機(jī)組檢修時(shí)，由#01高備變供電。由于機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)高廠變負(fù)載率僅為50%左右(見表3),具有較大的裕母線1A段1D段1B段1C段表3#1機(jī)高廠變運(yùn)行負(fù)荷(機(jī)組95%出力)1)運(yùn)行機(jī)組跳機(jī)(主變不停運(yùn))事故時(shí)。2)運(yùn)行機(jī)組跳機(jī)(主變停運(yùn))事故時(shí)。3)廠用母線故障情況。4)備用電源故障的情況。目前，全廠4臺機(jī)組共用一臺起備變，備用電源來自廠外獨(dú)立110kV系統(tǒng)。極端情況下(如臺風(fēng))如果該電源故障，將導(dǎo)致全廠失去備用電源。通過本次改造，使得4臺機(jī)組廠用電實(shí)現(xiàn)了互為備用，極大地提高了3.6其他問題1)保護(hù)及連鎖。為防止正常運(yùn)行機(jī)組廠用電過負(fù)荷，在相應(yīng)備用分支的過4經(jīng)濟(jì)性分析工程靜態(tài)投資120萬元。目前外購電價(jià)格0.5016元/(kW·h),鄰機(jī)高壓廠用每年約為441.03萬元?？梢钥闯觯瑥S用電互聯(lián)改造后，每年實(shí)現(xiàn)利潤約360.68改造工程2018年10月立項(xiàng)，2019年3月設(shè)計(jì)完成，6月完成設(shè)備安裝，11月15日利用機(jī)組停電檢修機(jī)會完成系統(tǒng)接入，經(jīng)試驗(yàn)單位調(diào)試后，順利完成設(shè)備受電。2019年底，項(xiàng)目完成竣工驗(yàn)收，各項(xiàng);;圖三摘要：廠用電系統(tǒng)穩(wěn)定可靠對整個(gè)電廠安全運(yùn)行有至關(guān)重要的影響。某大型火電廠6kV廠用電系統(tǒng)備用電源和接線方式兩方面設(shè)計(jì)考慮非常全面，安全煤機(jī)組，于2017年投產(chǎn)；二期為2*660MW超超臨界燃煤機(jī)組，于2016年投產(chǎn)。一期#1、#2機(jī)組的主變高壓側(cè)輸出為500kV,500kV開關(guān)站采用四角形接一期機(jī)組的#01、#02啟動/備用變電源從附近一座220kV變電站引接電源，如圖1所示。二期#3、#4機(jī)組主變高壓側(cè)輸出為220kV,220kV開關(guān)站采用雙母線接線，離開電廠圍墻時(shí)，通過雙塔四路架空線分別輸送至8公里和15公里外兩座220kV二、6kV廠用電系統(tǒng)接線1、一期機(jī)組6kV廠用電系統(tǒng)每臺機(jī)組6kV廠用電系統(tǒng)設(shè)置A、B、C三段，命名為6kV1A/2A段、6kV1B/2B段、6kV1C/2C段。正常進(jìn)線電源開關(guān)由本機(jī)組(#1/#2)高壓廠用變(簡稱高廠變)供電，備用進(jìn)線電源開關(guān)由#01、#02啟備變供電。以確保#1、#2機(jī)組任一單機(jī)發(fā)生廠用電全失時(shí)，可以盡快恢復(fù)C段母線互聯(lián)，快速恢復(fù)主機(jī)保障性負(fù)荷，為機(jī)組安全停運(yùn)與后續(xù)整機(jī)廠用電系統(tǒng)恢復(fù)創(chuàng)造條2、二期機(jī)組6kV廠用電系統(tǒng)二期啟動/備用變一臺分裂變，命名為#01啟備變。每臺機(jī)組6kV廠用電系統(tǒng)設(shè)置A、B兩段，命名為6kV3A/4A段、6kV3B/4B段。正常進(jìn)線電源開關(guān)由本機(jī)組(#3/#4)高壓廠用變供電，備用進(jìn)線電源開關(guān)由#03啟備變供電。#03啟二期出線雙母結(jié)構(gòu)及同電壓等級的特點(diǎn)，對一、二期的220kV電