一種提高多機組火力發電廠廠用電靈活利用的方法探討

徐斌

摘 要 火力發電廠通常配備有啟動/備用變壓器，用于在機組啟動前或停機后為維持必須運行的廠用負荷提供電源[1]。一般情況下，啟動/備用變壓器的電源取自公用高電壓電網系統，其用電需要向電網公司購買，電費實行基本電價和電度電價的兩部制[2]，使用成本高，對于多機組的火力發電廠，如出現長時間的機組停運則用電成本大幅增長，直接影響發電企業效益。

關鍵詞 火力發電廠 啟備變 繼電保護 斷路器

中圖分類號：TM611 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）05-0062-03

通過對多臺發電機組和兩臺啟動/備用變壓器的電廠啟/備變低壓側聯絡方法研究，提出一種降低火力發電廠啟動/備用變用電成本，提高廠用電利用靈活性的可行方案。

1 電廠情況簡介

某電廠分兩期工程建設完成，一期工程為2×200MW機組，配備有#1啟動/備用變，采用220kV風冷分裂變壓器，容量為40MVA，容量比100/50-50，電壓等級220/6kV，220kV側采用雙母線接線，6kV側采用兩個單母線接線，220kV電源引自電網平吉堡220kV變電站。二期工程為2×350MW機組，配備有#2啟動/備用變，采用220kV風冷分裂變壓器，容量為40MVA，容量比100/50-50，電壓等級220/6kV，220kV側采用雙母線接線，6kV側采用兩個單母線接線，220kV電源引自電網西夏220kV變電站。兩期工程220kV系統主接線和6kV廠用系統相互獨立，無直接聯絡。

#1啟/備變配置一套CSC316B型變壓器保護，#2啟/備變配置一套DGT-801U型變壓器保護，其變壓器保護的范圍，高壓側為各自220kV斷路器，低壓側為各自6kV備用進線開關。

2 改造方法探討

為提高廠用電利用靈活性，降低啟/備變用電成本，可將兩臺啟/備變進行低壓側聯絡，通過不停機的機組廠用段帶停機機組廠用段必要負荷。

其改造主要涉及電氣一次接線和二次繼電保護配置：

（1）對于電氣一次接線，改造前電氣主接線如圖1所示。新建#1、#2啟/備變6kV側各兩段母線，設置總開關，將原6kV母線與新建母線分別進行電氣連接。新建的#1啟/備變6kV母線與新建的#2啟/備變6kV母線，通過隔離手車進行聯絡，改造后主接線簡圖如圖2所示。

（2）對于繼電保護的改造，主要考慮在不大幅提高改造成本的前提下，兼顧保護可靠性，不新增兩臺啟/備變的聯絡線保護，最大程度的利用原啟/備變變壓器保護裝置的備用回路，將新增的兩臺變壓器聯絡線納入兩套啟/備變保護裝置的保護范圍，使其成為啟/備變保護的新增低壓側分支，通過原變壓器保護的差動主保護作為聯絡線的主保護，此方案無死區，但擴大了變壓器保護范圍[3]。

3 改造實例

某電廠按以上方案改造后，主接線圖如圖3所示。

3.1 改造后可行的運行方式有

（1）#1、#2啟/備變停運，一期機組運行，二期機組停運，可通過一期6kV IA段、6kV IIA段、6kV IB段、6kV IIB段經6kV01A段、6kV01B段、6kV02A段、6kV02B段、6001斷路器、6002斷路器、6001A-A刀閘、6001B-B刀閘、6002A-A刀閘、6002B-B刀閘、6001-2刀閘、6002-1刀閘向6kV IIIA段、6kV IIIB段、6kV IVA段、6kV IVB段供電。

（2）一期和二期機組全停，#1或#2啟/備變停運，此時通過#1或#2啟/備變帶一期和二期機組廠用負荷。

3.2 改造后繼電保護設備定值校核結果

因兩臺啟/備變對應兩套啟/備變保護裝置，改造后大方式下阻抗圖如圖4（小方式下阻抗圖類似，此處不再單獨列出）。

為保證改造后啟/備變保護不存在保護死區，6001斷路器和6002斷路器分別接入一期、二期兩套啟/備變保護跳閘出口，其變壓器差動保護啟動電流整定值均按照躲過最大負載時變壓器流過的最大不平衡電流整定，差動速度電流整定值應按躲過變壓器初始勵磁涌流、區外故障或非同期合閘引起的最大不平衡電流整定。[4-5]

4 結論

通過兩臺啟動/備用變壓器低壓側聯絡，可實現廠用電源的靈活切換，通過充分利用廠用電源降低企業用電成本，此方法可以較少的費用投入贏得長期的運行效益，改造難度底，運行操作簡單，為企業降本增效提供了一種可行思路。

參考文獻：

[1] 章巍.單元機組廠用電低壓后備電源接線方式的改進[J].華東電力，2001（07）：20.

[2] 趙峰，李清龍，王偉.電力市場中熱電聯產機組兩部制電價機制的研究[J].電網與清潔能源，2013（06）：56-60.

[3] 中國電力企業聯合會.繼電保護和安全自動裝置技術規程GB/T14285-2006[S].中國電力出版社，2006.

[4] 中國電力企業聯合會.大型發電機變壓器繼電保護整定計算導則DL/T684-2012[S].中國電力出版社，2012.

[5] 高春如，等.發電廠廠用電及工業用電系統繼電保護整定計算[M].北京：中國電力出版社，2015.