滕州新源熱電#01啟備變接入系統(tǒng)改造

萬祖明 王健

摘 要 隨著公司一期兩臺150MW機組環(huán)保負荷及其他技改項目負荷逐步增加，原#01啟備變設(shè)備選型容量已不能滿足實際安全生產(chǎn)要求，另外，由于滕西變35kV配電裝置不屬于廠內(nèi)資產(chǎn)，運行維護工作需與當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)部門協(xié)調(diào)溝通，非正常停電時將造成廠內(nèi)一期機組失去備用電源。本次#01啟備變接入系統(tǒng)改造將電源改接至二期220kV乙站備用間隔供電，原變壓器更換為高性能節(jié)能型有載調(diào)壓變壓器，容量27000kVA（230±8×1.25%/6.3kV），并相應(yīng)改造原有控制、保護、通信、遠動等相關(guān)配套二次設(shè)備。

關(guān)鍵詞 接入系統(tǒng) 電源改造 備變 接線方式 繼電保護

中圖分類號：TM4 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）08-0042-02

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(wěn)定運行出力一般為額定出力的30%～35%，一些公用負荷會繼續(xù)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(tǒng)改造。

1 電氣一次部分改造

1.1 電氣主接線

升壓站系統(tǒng)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(nèi)GIS配電裝置室，#2主變?yōu)榧芸站€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(cè)均為電纜接線。

現(xiàn)新上#01啟備變?nèi)萘空{(diào)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(nèi)配電裝置室內(nèi)#6備用間隔，新上變壓器布置二期升壓站南側(cè)，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(cè)高壓側(cè)采用架空進線，低壓側(cè)采用電纜出線，接至現(xiàn)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(shè)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(diào)壓戶外變壓器

型號：SFZ10-27000/220

冷卻方式：ONAF/ONAN（一級風(fēng)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(shè)備

二期乙站#6備用間隔新增加斷路器及相應(yīng)隔離開關(guān)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(cè)連接及電纜選擇

#01啟備變低壓側(cè)采用電纜出線，沿廠區(qū)南圍墻，至二期冷水塔附近，穿過兩臺冷水塔之間、廠區(qū)生產(chǎn)辦公樓后，經(jīng)新建電纜溝道對接一期鍋爐房電纜溝道，沿一期主廠房內(nèi)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(cè)電纜載流量計算如下：

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

若選用6kV高壓電纜YJV22-6-3×185mm2。

見《電力電纜設(shè)計規(guī)范》GB 50217-2007。

敷設(shè)系數(shù)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]：

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(nèi)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(shè)備造價，該段電纜保護通過電纜光纖差動保護裝置實現(xiàn)。

#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(wǎng)控樓電氣繼電器室內(nèi)。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(nèi)組柜安裝，另一臺安裝在一期發(fā)變組保護室內(nèi)。

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(cè)速斷保護。

3.啟備變復(fù)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(fā)壓力保護。

……

2.2 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控NCS系統(tǒng)

新上一面啟備變進線間隔測控柜，布置在二期網(wǎng)控樓電氣繼電器室內(nèi)的備用位置。新上設(shè)備納入二期NCS監(jiān)控，通過光纖接至一期NCS，實現(xiàn)兩期系統(tǒng)對該間隔的監(jiān)控，兩期系統(tǒng)間設(shè)置操作閉鎖，保證同一時間只有一個系統(tǒng)可對該間隔進行控制。

2.3 對原廠系統(tǒng)的影響

取消原啟備變DCS機柜相關(guān)電纜，接入新上設(shè)備I/O測點，增加DCS卡件;取消原啟備變相關(guān)電纜，接入新上啟備變相關(guān)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(tǒng)改造技改項目批復(fù)計劃費用為1250萬元，約兩年多的時間便可收回投資。

4 結(jié)語

從當(dāng)前實施結(jié)果來看，備用電源改造的實現(xiàn)，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(tǒng)改造方案對其他單位進一步提高機組的經(jīng)濟運行水平提供了較好的參考價值。

參考文獻：

[1] 李京.600MW級機組電氣主接線設(shè)計現(xiàn)狀及特點[J].電力勘測設(shè)計，2006（04）：53-56.

[2] 王波，高超平.發(fā)電廠高壓廠用電系統(tǒng)接地問題探討[J].長沙電力學(xué)院學(xué)報，2003（04）：54-56.

[3] 厲志波，黃超，等.華豫電廠廠用電運行方式改造分析[J].電力建設(shè)，2003（04）：56-58.