滕州新源熱電#01 啟備變接入系統改造

萬祖明 王 健

（華電滕州新源熱電有限公司，山東 滕州 277500）

目前公司150MW 機組每年1 次小修，平均時間15 天，每5 年1 次大修，平均時間75 天，小修期間負荷率可按20%考慮，大修期間負荷率，60 天可按5%考慮，15 天按20%考慮。機組非計劃停機，停機不停爐時負荷率最高。對于150MW 機組，鍋護最低穩定運行出力一般為額定出力的30%～35%，一些公用負荷會繼續運行，如暖通、照明負荷。原#01 啟備變作為機組啟動、停機和廠用備用電源，公司每年繳納容量費、購電費約649 萬元，為減少支付成本，實施該接入系統改造。

1 電氣一次部分改造

1.1 電氣主接線

升壓站系統接線：電廠一期工程升壓甲站220kV 配電裝置為外橋接線，#1 主變采用高壓電纜接入一期220kV 屋內GIS 配電裝置室，#2 主變為架空線接入，220kV 兩回出線采用高壓電纜分別引接至杜廟、滕北變電 站，#01 高備變由原滕西變電站35kV 配電裝置引接，高低壓側均為電纜接線。

現新上#01 啟備變容量調整為27000kVA，外接電源由原滕西變電站35kV 配電裝置室改接至二期220kV 屋內配電裝置室內#6 備用間隔，新上變壓器布置二期升壓站南側，變壓器外廓距離升壓站外墻10 米，南向出線。#01 啟備變高壓側高壓側采用架空進線，低壓側采用電纜出線，接至現有一期配電裝置6kV 備用母線段啟備變進線柜[1]。

1.2 電氣一次設備選型

1.2.1 #01 啟備變選型：

型式：三相油浸式、雙線圈銅繞組有載調壓戶外變壓器

型號：SFZ10-27000/220

冷卻方式：ONAF/ONAN（一級風冷100%/70%）

額定頻率：50Hz

額定容量：27MVA

額定電壓：230±8×1.25%/6.3kV

1.2.2 220kV 升壓站設備

二期乙站#6 備用間隔新增加斷路器及相應隔離開關各一套，電流互感器，220kV 穿墻套管各3 套，用于#01 啟備變出線改造。

1.2.3 #01 啟備變低壓側連接及電纜選擇

#01 啟備變低壓側采用電纜出線，沿廠區南圍墻，至二期冷水塔附近，穿過兩臺冷水塔之間、廠區生產辦公樓后，經新建電纜溝道對接一期鍋爐房電纜溝道，沿一期主廠房內電纜隧道/溝道接至一期配電裝置6kV 備用母線段啟備變進線柜。

#01 啟備變低壓側電纜載流量計算如下：

變壓器容量=27000kVA 低壓側電壓=6.3kV，則低壓側電流=27000kVA/（×6.3kV）≈2475A。

若選用6kV 高壓電纜YJV22-6-3×185mm2。

見《電力電纜設計規范》GB 50217-2007。

敷設系數k 取0.8（銅芯），即電纜載流量為333.336A，則需要此電纜2475A/333.336A ≈8 根。

1.3 短路電流計算

按照最大運行方式下(兩臺機組+兩臺啟備變)，阻抗圖如下[2]：

#01 啟備變高壓側短路：

#01 啟備變低壓側短路：

1.啟備變低壓側發生三相短路時，流經#01 啟備變高壓側的電流：

2.啟備變低壓側發生三相短路時，流經#01 啟備變低壓側的電流：

3.啟備變高壓側發生三相短路時，流經#01 啟備變高壓側的電流：

圖1 阻抗圖

4.啟備變高壓側發生兩相短路時，流經#01 啟備變高壓側的電流：

2 電氣二次部分改造

2.1 繼電保護配置

#01 啟備變電氣量保護雙重化配置，非電量保護單套配置。第一面保護柜包含變壓器第一套完整的電氣量保護、非電氣量保護和電纜光纖差動保護；第二面保護柜內包含變壓器的第二套完整的電氣量保護和斷路器操作箱。其中，由于#01 啟備變至一期6kV 備用段電纜過長（約900m），綜合考慮保護可靠性及設備造價，該段電纜保護通過電纜光纖差動保護裝置實現。

#01 啟備變保護裝置安裝位置推薦采用就近原則，考慮布置在二期網控樓電氣繼電器室內。電纜光纖差動保護裝置共計兩臺，一臺在啟備變保護A 柜內組柜安裝，另一臺安裝在一期發變組保護室內。

電氣量保護主要保護配置如下：

1.啟備變差動保護。

2.啟備變低壓側速斷保護。

3.啟備變復壓過流保護。

4.啟備變壓器零序保護。

5.啟備變過負荷保護。

6.220kV 斷路器失靈保護。

……

非電量保護主要保護配置如下：

1.瓦斯保護。

2.壓力釋放保護。

3.油溫保護。

4.油位保護。

5.突發壓力保護。

……

2.2 網絡監控NCS 系統

新上一面啟備變進線間隔測控柜，布置在二期網控樓電氣繼電器室內的備用位置。新上設備納入二期NCS 監控，通過光纖接至一期NCS，實現兩期系統對該間隔的監控，兩期系統間設置操作閉鎖，保證同一時間只有一個系統可對該間隔進行控制。

2.3 對原廠系統的影響

取消原啟備變DCS 機柜相關電纜，接入新上設備I/O測點，增加DCS 卡件；取消原啟備變相關電纜，接入新上啟備變相關故障錄波測點；在母線保護柜中接入新上啟備變電流回路[3]。

3 效益分析

#1 和#2 機組高備變接入系統改造技改項目批復計劃費用為1250 萬元，約兩年多的時間便可收回投資。

4 結語

從當前實施結果來看，備用電源改造的實現，提高了滕州新源熱電廠用電供電的可靠性，可減少外購電成本，同時本次接入系統改造方案對其他單位進一步提高機組的經濟運行水平提供了較好的參考價值。