我公司2x600MW机组6kV厂用系统互联改造技术的应用实践张淑萍

我公司2x600MW机组6kV厂用系统互联改造技术的应用实践张淑萍

张淑萍

（宁夏大唐国际大坝发电有限责任公司宁夏吴忠大坝750607）

摘要：为进一步适应供给侧改革带来的叠加影响，我公司为最大限度的实现效益最大化，积极寻找机遇，深挖降本潜能，通过全方位的调研，决定在机组停备情况下，实现厂用6kV电源的互联，以此降低机组停备情况下的外购电费，以实现降本增效的目标。

关键词：发电机；进相运行；研究；探讨

从国家层面来说，燃煤机组受煤炭去产能以及火电机组利用小时数持续下降的叠加影响，收益呈现明显下降的趋势；从公司层面来说，为实现节能增效，适应新时代下煤电机组的发展，面对机组利用小时逐年下降、机组停备次数逐年上升的趋势，为在严峻的竞争中重求发展、谋效益，集思广益，在机组厂用备用电源结构上寻找机遇，通过全方位的调研，决定进行机组厂用6kV电源的互联，实现联络电源与高厂变电源、启备变电源三路电源之间的切换，最大限度地降低外购电量，同时两台机组厂用电互为备用，极大地提高了机组厂用电的可靠性与安全性。

1问题提出

某一台机组停备是从电网取电与从邻机取电电价差额约为0.25元/度，为降低此种运行方式下外购电费，降低生产成本，同时也是为了提高当启备变及其系统电气设备检修或故障时，机组安全运行的可靠性，我公司积极探索，大胆提出了实现6kV厂用系统互联的设想。

2改造实施

2.1改造前见图一

我公司厂用电源有两路：一路取自本机组自带高压厂用变（简称：高厂变），另一路取自高压启动备用变压器（简称：启备变）电源，启备变电源取自220kV贺兰山变电站。如图一。5、6号高厂变接于发电机出口，作为6kV厂用系统的工作电源。启备变电源作为5、6号机组厂用电的启动备用电源。正常运行方式为：5号高厂变带6kV5A、5B段，6号高厂变带6kV6A、6B段运行；高压启备变接自网电，充电热备用，作为6KV5A段、5B段、6A段、6B段的备用电源。6kV5A、5B、6A、6B段备用进线开关均在热备用状态，6kV各段厂用电快切装置投入运行。当任意一台机组停机备用或检修时，其厂用电由启备变T0供电，即是由电网供电。

2.2改造后见图二

在现有的5、6号机组6kV5A、6A、5B、6B段各新增一台4000A真空断路器,各段之间用全绝缘铜管母线进行联络，断路器编号见图二。正常情况下5号机6kV母线5A、5B段由5号高厂变供电；6号机6kV母线6A、6B段由6号高厂变供电，在机组启、停或机组停用时通过5A、6A段联络开关65A11、66A11，5B、6B段母线联络开关65B11、66B11进行互联。

图一改造前电气一次接线图

2.3改造前厂用6kV系统的运行方式

每台机组设置两段6kV母线，5号机6kV母线5A、5B段，正常由5号高厂变供电，6号机6kV母线6A、6B段，正常由6号高厂变供电；在机组启、停或机组停用时切换为启备变供电。

2.4改造后厂用6kV系统的运行方式

每台机组设置两段6kV母线，5号机6kV母线5A、5B段，正常由5号高厂变供电，6号机6kV母线6A、6B段，正常由6号高厂变供电，在机组启、停或机组停用时可以有两种选择方式。一是实现通过5A、6A段联络开关65A11、66A11，5B、6B段母线联络开关65B11、66B11进行互联；二是由启备变带停备机组厂用电。可见通过5、6号机组6kV厂用系统互联改造，两台机组在停备状态下，厂用电方式更加灵活，厂用电系统更加可靠，同时又节省了外购电费用，达到了节能增效的目标。

图二改造后电气一次接线图

2.4改造后厂用6kV系统的切换方式

2.5.1单台机组启停机过程中厂用6kV系统互联的切换

如：5号机正常机组停运后，6kV母线5A、5B段由启备变供电，将5、6号机6kV5A、5B、6A、6B段联络开关65A11、66A11、65B11、66B11由“冷备用”转“热备用”，检查5A、6A段母线电流之和小于2950A时，在DCS将66A11开关合闸（6A联络开关快切装置至“闭锁”位），启动5号机6kV母线5A联络开关快切将由备用电源供电切换至联络电源供电；检查5B、6B段母线电流之和小于3120A时，在DCS将66B11开关合闸（6B联络开关快切装置至“闭锁”位），启动联络开关快切将5号机6kV母线5B由备用电源供电切换至联络电源供电；切换方式采用并联切换，仅供机组检修供电。

5号机组启动时，机组点火前应优先将6kV5A、5B由联络电源供电方式切换至备用电源供电方式进行机组启动。若采用联络电源供电方式进行机组启动，必须严格控制维持6号机组负荷≤400MW（从5号机组启动第一台6kV风机开始至其厂用电切换至高厂变供电期间）,投运5、6号机组任一6kV负荷时，监视5A+6A段电流之和小于2950A，5B+6B段电流之和小于3120A，方可进行设备启动，否则通过迅速降低6号机组负荷措施以维持上述电流和在规定值以内；防止6号机组高厂变分支过电流，5号机组负荷达90MW时进行厂用电切换。

电源切换流程：工作电源→备用电源→联络电源、联络电源→备用电源→工作电源，切换方式采用并联切换方式。

2.5.2启备变检修，5、6号机组厂用6kV系统的切换方式

当启备变检修或退备时，将5、6号机6kV5A、5B、6A、6B段联络开关65A11、66A11、65B11、66B11由“冷备用”转“热备用”。

任一一台机组跳闸，按照运行机组厂用电失去进行处理，利用柴油机事故保安系统、直流系统进行机组安全停运；断开跳闸机组6kV母线段各开关，需手动进行厂用系统联络供电，恢复停运机组6kVA、B母线带电运行,启动停运机组母线各6kV负荷时，必须监视5A+6A段电流之和小于2950A，5B+6B段电流之和小于3120A，方可进行机组启动，否则通过迅速降低运行机组负荷的措施以维持上述电流和在规定值以内。停运机组启动时，机组点火前应优先将6kVA、B由联络电源供电方式切换至备用电源供电方式（启备变恢复）进行机组启动；若启备变短时无法恢复备用，采用联络电源供电方式进行机组启动，必须严格控制维持正常运行机组负荷≤400MW（从停运机组启动第一台6kV风机开始至其厂用电切换至高厂变供电期间）,启动5、6号机组任一6kV负荷时，监视5A+6A段电流之和小于2950A，5B+6B段电流之和小于3120A，方可进行机组启动，否则通过迅速降低6号机组负荷措施以维持上述电流和在规定值以内。跳闸机组启动电源切换流程：联络电源→工作电源，切换方式采用串联切换方式。

当启备变检修或退备，任一一台机组需进行停机时（因故障），降低机组负荷至90MW，

检查5A、6A段母线电流之和小于2950A时，在DCS将正常运行机组侧A段联络开关合闸（运行机组侧联络开关快切装置至“闭锁”位），启动需停运机组6kV母线A段联络开关快切由工作电源供电切换至联络电源供电；检查5B、6B段母线电流之和小于3120A时，在DCS将正常运行机组侧B段联络开关合闸（运行机组侧联络开关快切装置至“闭锁”位），启动需停运机组6kV母线B段联络开关快切由工作电源供电切换至联络电源供电；停运机组的电源切换流程：工作电源→联络电源，切换方式采用串联切换方式。停运机组启动时，按照本条款中任一一台机组跳闸后的启动要求执行。

3应用实践过程中的注意事项

3.1两台机组6kV系统的非正常运行方式注意事项

3.2两台机组通过联络开关方式供电时，必须严格执行公司重大操作监护制度。

3.3机组正常运行时，6kV5A、5B、6A、6B段联络开关65A11、66A11、65B11、66B11均置于“冷备用”。机组正常停机或启备变检修时，方可将上述联络开关置于“热备用”。

3.4当机组6kV母线由联络电源供电时，两台机组必须监视5A+6A段电流之和小于2950A，5B+6B段电流之和小于3120A，不得越限值运行；两台机组同一6kV联络母线严禁同时启动两台及以上6kV辅机运行。

3.5采用联络开关快切装置进行电源切换时，必须监视5、6号机组6kVA、B段各工作电源、备用电源开关电流信号无坏质量（各工作电源、备用电源开关电流变送器二次空开常合）。

3.6正常联络开关的操作，需在DCS进行操作，严禁就地进行分、合闸操作。

3.7联络开关快切装置故障后，不得进行联络电源与工作、备用电源切换。

3.8厂用系统快切电源切换流程：当备用电源正常时，需选择工作电源→备用电源→联络电源、联络电源→备用电源→工作电源的切换方式，并选择并联切换方式；当备用电源检修或退备，方可选择工作电源→联络电源或联络电源→工作电源的切换方式，并选择串联切换方式，严禁选择其它切换方式。

4改造所用主要设备选型参考列表

4应用实践取得的成效

2017年1月7日公司利用6号机停备机会，成功完成了5、6号机组6kV厂用系统联络母线空载试运正常，1月8日成功实现了6号停运机组厂用电由5号运行机组供电，同时具备运行机组带停运机组厂用电进行机组启动的能力，真正实现了联络电源与高厂变电源、启备变电源三路电源之间的切换，2017年度我公司机组停备、检修共计8台次，每次均采用了6kV厂用系统机组在互联的运行方式，节省外购电498.94万度，按上网电成本差价0.25元/度计算，2017年就节省外购电费用124.7万，达到了降本增效的目的。

7结论

我公司通过应用实践证明，2x600MW机组厂用6kV系统互联改造技术符合《火力发电厂厂用电设计技术规定》（DLT5153-2002）、《火力发电厂设计技术规程》（DL5000-2000）、《电气装置安装工程装置母线装置施工及验收规范》（GBJ149-90）、《高压输变电设备的绝缘配合》（GB311）、《电力设备交接和预防试验规程》（Q/CDT107001-2005），运行安全可靠，即可实现某台机组停备情况下的厂用电源通过厂用6kV电源进行互联，还可实现在运行机组负荷低于400MW以下工况下的机组启动，每年可节约外购电费120多万元，在煤电机组适应新形势、新常态方面积极探索开创了技术先河，值得其他燃煤机组参考和借鉴。

参考文献

[1]煤价上涨削薄电企利润煤电企业迎来利润拐点：21世纪经济报道

[2]国家电网公司十八项电网重大反事故措施

[3]宁夏大唐国际大坝发电有限责任公司6kV厂用手拉手电源改造技术方案

[4]宁夏大唐国际大坝发电有限责任公司《集控运行规程》电气部分新增及修订（三）

作者简介

性别：女出生年月：1970.1.20

工作单位：宁夏大唐国际大坝发电有限责任公司

职务：安全监察高级主管

联系地址：宁夏回族自治区吴忠市大坝镇宁夏大唐国际大坝发电有限责任公司安监部

邮编：751067

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