沙河電廠3/2接線升壓站異常運行方式分析

張 明

（河北建投沙河發(fā)電有限公司，河北邢臺 054000）

1 3/2接線方式簡介

沙河電廠500 kV升壓站主接線為3/2斷路器接線方式，一次接線如圖1所示。第一串由1#主變進線和邢電Ⅰ線組成完整串；第二串由2#主變進線和1#高備變進線組成完整串，進出線交叉倒串布置；第三串為不完整串，邢電Ⅱ線接入第三串；高壓電抗器經(jīng)斷路器上500 kVⅠ母線。

3/2接線供電可靠性高，但配置的一次設(shè)備多、繼電保護復(fù)雜，而且對于電廠來說，3/2接線每一串所帶的設(shè)備類型差別較大，這造成系統(tǒng)異常運行的方式更多，事故處理更加復(fù)雜。當(dāng)3/2接線系統(tǒng)發(fā)生異常時，如果操作不當(dāng)，很容易造成事故擴大，甚至造成全廠停電的嚴重事故。因此有必要對升壓站各種異常運行方式進行分析，指出異常運行方式下的主要風(fēng)險、相應(yīng)的一、二次設(shè)備狀態(tài)以及發(fā)生事故時的處理方法，為倒閘操作和事故處理提供借鑒。

2 升壓站異常運行方式分析

2.1 單臺500 kV斷路器檢修

（1）5011斷路器檢修。此時第一串開環(huán)運行，1#機組運行可靠性降低。5011斷路器檢修時對應(yīng)的一、二次設(shè)備狀態(tài)：5011斷路器轉(zhuǎn)檢修；5011斷路器保護跳閘出口、啟動失靈、失靈出口壓板退出。

（2）5012斷路器檢修。此時第一串開環(huán)運行，1#機組運行可靠性降低。同時邢電I線僅通過5013斷路器向電網(wǎng)輸出電能，供電可靠性降低。5012斷路器檢修時對應(yīng)的一、二次設(shè)備狀態(tài)：5012斷路器轉(zhuǎn)檢修；5012斷路器保護跳閘出口、重合閘出口、啟動失靈、失靈出口壓板退出；5012斷路器重合閘方式切換把手由“單重”位置切換至“停用”位置。

（3）5013斷路器檢修。此時邢電I線僅通過5012斷路器向電網(wǎng)輸出電能，供電可靠性降低。5013斷路器檢修時一、二次設(shè)備狀態(tài)：5013斷路器轉(zhuǎn)檢修；5013斷路器保護跳閘出口、重合閘出口、啟動失靈、失靈出口壓板退出；5013斷路器保護柜“投先重”壓板退出，將5013斷路器重合閘方式切換把手由“單重”位置切換至“停用”位置；5012斷路器保護柜“投先重”壓板投入。

（4）5021，5022，5023斷路器檢修。此時第二串開環(huán)運行，1#高備變和2#機組運行可靠性均降低，廠用電系統(tǒng)高壓備用電源可靠性降低。對應(yīng)的一、二次設(shè)備狀態(tài)：相應(yīng)斷路器轉(zhuǎn)檢修；相應(yīng)斷路器保護的跳閘出口、啟動失靈、失靈出口壓板退出。

（5）5031，5033斷路器檢修。此時邢電II線僅通過單臺斷路器向電網(wǎng)輸出電能，供電可靠性降低。對應(yīng)的一、二次設(shè)備狀態(tài)：相應(yīng)斷路器轉(zhuǎn)檢修；相應(yīng)斷路器保護的跳閘出口、重合閘出口、啟動失靈、失靈出口壓板退出；相應(yīng)斷路器重合閘方式切換把手由“單重”位置切換至“停用”位置；5031斷路器檢修時，退出5031斷路器“投先重”壓板，投入5033斷路器“投先重”壓板。

2.2 單條500 kV母線檢修

（1）單條母線檢修時，500 kV升壓站單母線運行，包括1#機組、2#機組、邢電I線、邢電II線和高備變的整個系統(tǒng)運行可靠性降低。對應(yīng)的一、二次設(shè)備狀態(tài)：相應(yīng)母線轉(zhuǎn)檢修；相應(yīng)母線保護的跳閘出口、斷路器失靈保護退出；相應(yīng)母線上所有斷路器的跳閘出口、重合閘出口、啟動失靈、失靈出口壓板退出；500 kV I母線檢修時，退出5031斷路器“投先重”壓板，投入5033斷路器“投先重”壓板，將5031斷路器重合閘方式切換把手由“單重”位置切換至“停用”位置；500 kV II母線檢修時，退出5013斷路器“投先重”壓板，投入5012斷路器“投先重”壓板，將5013斷路器重合閘方式切換把手由“單重”位置切換至“停用”位置。

圖1 沙河電廠500 kV升壓站3/2接線

（2）單條母線檢修時，如果再發(fā)生運行母線故障跳閘，將造成2#機組因與高備變負荷嚴重不匹配甩負荷跳閘，還會造成邢電II線和高備變跳閘，1#機組廠用電失去6 kV高壓備用電源，2#機組跳閘后失去6 kV高壓廠用電。同時當(dāng)500 kV I母檢修時，因高壓電抗器退出運行，可能造成系統(tǒng)超電壓運行。

以上事故的處理措施：保證1#機組和邢電I線安全運行；啟動2#柴油發(fā)電機，恢復(fù)2#機組保安段運行；優(yōu)先恢復(fù)500 kV I母線運行（如果500 kV I母線處于檢修狀態(tài)，盡快結(jié)束檢修工作，報網(wǎng)調(diào)同意后，將500 kV I母線由檢修轉(zhuǎn)運行）；通過500 kV I母線向1#高備變供電，恢復(fù)1#高備變運行；恢復(fù)2#機高低壓廠用電送電，啟動2#機組，恢復(fù)2#機組正常運行；恢復(fù)500 kV升壓站正常運行。

2.3 單條500 kV線路檢修

（1）單條500 kV線路運行時，沙河電廠僅通過一條線路與電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)，2臺機組的運行風(fēng)險明顯增大。線路轉(zhuǎn)檢修時對應(yīng)的一、二次設(shè)備狀態(tài)：相應(yīng)線路轉(zhuǎn)檢修；線路保護跳閘出口、啟動失靈壓板退出；線路兩側(cè)斷路器的跳閘出口、重合閘出口、啟動失靈、失靈出口壓板退出，斷路器重合閘方式切換把手由“單重”位置切換至“停用”位置。

（2）單條500 kV線路檢修時，如果運行線路再故障跳閘，將造成兩臺機組和高備變跳閘，全廠停電。處理全廠停電的主要操作有：確認各直流油泵聯(lián)起、運行正常，檢查直流系統(tǒng)、UPS（Uninterruptible Power Supply，不間斷電源）運行正常；確認1#，2#機柴油發(fā)電機啟動正常，各機組保安段運行正常；將500 kV升壓站、6 kV母線、380 V廠用母線所有開關(guān)拉開，確認各級母線具備送電條件；查明事故原因，匯報調(diào)度，按調(diào)度命令處理；因升壓站380 V交流電失電，導(dǎo)致升壓站所有500 kV斷路器儲能電源和刀閘電機電源失電，應(yīng)從保安段向升壓站380 V母線接引臨時電源；向調(diào)度申請盡快恢復(fù)邢電II線運行；邢電II線帶電運行后，合5031斷路器（合閘前投入5031斷路器“充電保護”壓板，合閘成功后退出該壓板）向500 kV II母線充電；500 kV II母線充電成功后，合5021斷路器，1#高備變送電；恢復(fù)1#，2#機組高、低壓廠用電送電，將保安段恢復(fù)正常電源供電后，停運柴油發(fā)電機，將直流系統(tǒng)、UPS恢復(fù)正常運行方式；故障點消除或隔離后，按調(diào)度命令依次啟動1#，2#機組，恢復(fù)機組運行；按調(diào)度命令恢復(fù)升壓站正常運行方式。

2.4 1#高備變檢修

1#高備變檢修將造成1#，2#機組失去6 kV高壓備用電源，如果此時發(fā)生機組掉閘或6 kV工作電源故障，將造成該機組失去廠用電。

事故處理的主要操作有：確認掉閘機組各直流油泵聯(lián)起、運行正常，檢查直流系統(tǒng)、UPS運行正常；確認掉閘機組柴油發(fā)電機啟動正常，保安段運行正常；盡快結(jié)束1#高備變檢修，報調(diào)度同意將1#高備變轉(zhuǎn)入運行；恢復(fù)掉閘機組的高、低壓廠用電送電，將保安段恢復(fù)正常電源供電后，停運柴油發(fā)電機，將直流系統(tǒng)、UPS恢復(fù)正常運行方式；掉閘機組故障消除后，按調(diào)度命令啟動。

2.5 主變檢修

（1）1#主變檢修。1#主變檢修時，5011斷路器和5012斷路器轉(zhuǎn)檢修，邢電I線僅通過5013斷路器向電網(wǎng)輸出電能，供電可靠性降低。對應(yīng)的一、二次設(shè)備狀態(tài)與5011，5012斷路器檢修時相同。

（2）2#主變檢修。2#主變檢修時，5022斷路器和5023斷路器轉(zhuǎn)檢修，此時1#高備變僅能通過5021斷路器送電，運行可靠性下降，即2#機組的高壓廠用電源和1#機組的高壓廠用備用電源運行可靠性下降。對應(yīng)的一、二次設(shè)備狀態(tài)與5022，5023斷路器檢修時相同。

3 結(jié)語

沙河電廠3/2接線升壓站在異常運行方式下整個系統(tǒng)可靠性明顯降低，增加了機組跳閘、廠用電失電和全廠失電等嚴重事故的風(fēng)險。因此，運行人員應(yīng)對升壓站各種異常運行方式的運行風(fēng)險、設(shè)備狀態(tài)及出現(xiàn)異常后的事故處理方法熟記于心，避免造成事故或擴大事故。此外，升壓站在異常方式運行時，相關(guān)檢修工作應(yīng)合理組織，盡可能縮短工期，使升壓站恢復(fù)正常運行方式。