600MW机组单元接线在出口加装断路器的分析

600MW机组单元接线在出口加装断路器的分析

夏世刚

（贵州省习水鼎泰能源开发有限责任公司贵州遵义564611）

摘要：目前，大型机组主接线普遍采用单元制接线方式，这种接线方式比较简单，操作安全性较好，初期投资较少，但也存在不利因素，由于方式的局限性，可靠性、灵活性较差；同时，针对目前新建电厂，厂用备用电源不能由本厂提供，只能采用外网电源，势必增加厂用电采购成本，增加了企业生产成本。

关键词：单元接线；出口断路器；经济性

电气主接线的选择正确与否对电力系统的安全、经济运行，对电力系统的稳定和调度的灵活性，以及对发电厂的电气设备选择，配电装置的布置，继电保护及控制方式的拟定等都有重大的影响。在选择电气主接线时，必须考虑发电厂在电力系统中的地位、进出线回路数、电压等级、设备特点及负荷性质等条件。

例如某660MW火力发电公司主接线方式为单元制接线，原来设计方式如图1；后来，经过专业技术人员的探讨，认为应该在发电机出口加装断路器如图2.进行该项技改，主要考虑到以下因素：

1运行的可靠性

发、供电的安全可靠性，是电力生产和分配的第一要求，主接线必须首先给予满足。因为电能的发、送、用必须在同一时刻进行，所以电力系统中任何一个环节故障，都将影响到整体。事故停电不仅是电力部门的损失，更严重的是会造成国民经济各部门的损失。一台600MW的发电机组停电1h，国民经济损失上百万元。此外，一些部门的停电还会造成人员伤亡。重要发电厂发生事故时，在严重情况下可能会导致全系统性事故。所以，主接线若不能保证安全可靠地工作，发电厂就很难完成生产和输送数量和质量均符合要求的电能。

主接线的可靠性并不是绝对的，同样形成的接线对某些发电厂来说是可靠的，但对另一些发电厂就一定能满足可靠性要求。所以在分析主接线的可靠性时，不能脱离发电厂在系统中的地位、作用以及用户的负荷性质等。

衡量主接线的可靠性可以从以下几个方面去分析：

1.1断路器检修时是否影响供电；

1.2设备或线路故障或检修时，停电线路数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电；

1.3有没有使发电厂全部停止工作的可能性等；

某电厂原设计如图1，如果发电机停电检修，必须同时将主变、高厂变同时停电，厂用电需要通过运行人员的操作切换至启备变带电，厂用电的供电可靠性明显较差；改造后的设计如图2，发电机检修期间，由主变倒送电供厂用电运行，不必要将主变、厂高变停电，减少了停电设备的数量。

2具有一定的灵活性、操作应尽可能简单、方便

主接线不但在正常运行情况下，能根据调度的要求，灵活地改变运行方式，达到调度的目的；而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备、切除故障，使停电时间最短、影响范围最小，并且在检修设备时能保证检修人员的安全。主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成人员误操作而发生事故。

主接线改造后，发电机停机操作明显简单，对火电厂而言，由于汽轮机，锅炉缺陷较多，大多数停机原因主要是锅炉、机炉辅机故障造成的停机，按照原设计，发电机一旦停运，主变、厂高变都需要停运，电气倒闸操作内容增加，频繁复杂的电气操作，很有可能造成严重的电气误操作事故，而主接线改造后，停机只需要断开发电机出口断路器，拉开发电机出口刀闸，运行人员操作量减少，提高了操作的灵活性和安全性。

3经济上合理

主接线在保证安全可靠，操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用最小，占地面积最少，使发电厂尽快地发挥经济效益。

电气主接线改造后，仍然具有单元接线的优点，各元件相互串联，其间没有任何横连的接线，一台发电机对应一台主变，这样主变的容量不用太大，只要稍大于发电机的容量即可。同时，在机组启动过程中，厂用电通过主变降压运行供电，启备变只是是作为系统故障停机的后备电源，所以，启备变可以选择容量较小的变压器。在启动中厂用电必须由启备变来提供，则启备变需按发电机容量10%厂用电计算，再加一定的冗余，则容量至少为70MW，而某发电公司启备变容量为45MW，减小了设备的初期投资；

按照一台机组小修11天计算，从停机到设备试转到开机，约需消耗厂用电500万千瓦时，如果由启备变供电，按照供电电价0.5元/KWh计算，需要缴纳电费250万元，按照某火电厂主接线改造后的运行方式，当其中一台机组小修，另外一台机组正常运行时，小修机组厂用电可以由邻机通过主变降压运行提供，这种情况下，消耗的厂用电则按照电厂单位生产成本核算，目前某火电厂的发电煤耗为302克/KWh，则每千瓦时生产成本为0.21元，消耗厂用电500万千瓦时，成本为105万元，主接线设计变更后，仅一台机组一次小修，就节约成本145万元。而对600MW机组，几乎每年至少有一次大修（69天），2-3次小修（每次至少11天），多次临修，所以主接线改造后，仅厂用电耗一项，每年至少为该火电公司节约一千万元。

综上所述，无论从运行可靠性、灵活性、安全性，还是从经济性角度考虑，660MW某电厂主接线改造后都比原设计有无可比拟的优越性。

参考文献：

[1]《发电厂电气部分》主编：熊信银2009年10月