機(jī)組廠用電備用電源的優(yōu)化改造

1廠用電備用電源供電現(xiàn)狀

1.1運(yùn)行方式

某電廠2×300Mw循環(huán)流化床燃煤機(jī)組,主接線方式如圖1所示,220kV系統(tǒng)正常運(yùn)行方式采用雙母線并列運(yùn)行方式,6kV共分四段,分別為6kVVA段、VB段、VA段、VB段。正常運(yùn)行時(shí),6kVVA段、VB段由#5高廠變(25B)供電,6kVVA段、VB段由#6高廠變(26B)供電。#1啟備變(10B)容量為25MVA,正常運(yùn)行時(shí),處于"充電"聯(lián)動(dòng)備用狀態(tài)。6kVVA段、VB段、VA段、VB段的備用電源通常取自#1啟備變。當(dāng)機(jī)組處于開機(jī)、停機(jī)、機(jī)組大小修及事故時(shí),6kV廠用電由#1啟備變供電。

1.2運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)

電廠#5、#6機(jī)組雙機(jī)運(yùn)行,如果220kV出線1和出線2同時(shí)跳閘,則安穩(wěn)裝置動(dòng)作依次切除#5、#6機(jī)組,備用電源喪失,全廠停電,嚴(yán)重威脅主設(shè)備的安全,同時(shí)對(duì)該地區(qū)電網(wǎng)安全造成較大影響。

若發(fā)生上述事故,汽機(jī)方面,容易造成汽機(jī)大軸彎曲、飛車等重大事故:鍋爐方面,由于循環(huán)流化床的蓄熱特性,自然冷卻時(shí)間長(zhǎng),導(dǎo)致鍋爐上水、重新啟動(dòng)耗時(shí)較長(zhǎng)。

1.3事故回顧

2016_07_05T16:00,#5、#6機(jī)組雙機(jī)運(yùn)行,總負(fù)荷600Mw。220kV出線1和出線2突發(fā)同時(shí)三相跳閘,高頻聯(lián)切#5機(jī),#6機(jī)組甩負(fù)荷至115Mw(高頻保機(jī)),電廠帶孤網(wǎng)運(yùn)行:期間因孤網(wǎng)運(yùn)行不能穩(wěn)定,oPc動(dòng)作頻繁,#6機(jī)組負(fù)荷及頻率大幅波動(dòng),16:06:06,穩(wěn)控裝置低頻聯(lián)切#6機(jī),全廠停電。電廠立即啟動(dòng)全廠停電應(yīng)急預(yù)案,16:38,用出線2對(duì)I母充電正常,恢復(fù)啟備變供廠用電。因循環(huán)流化床鍋爐床料蓄熱量大,鍋爐中斷給水后,要待床溫自然冷卻,需要3天時(shí)間才能上水,重新啟動(dòng)。23:30,電廠向中調(diào)申請(qǐng)#5、#6機(jī)組退備。

2備用電源優(yōu)化方案

2.1接線方式

鑒于目前存在的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)和事故經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),為確保機(jī)組的安全和電網(wǎng)的供電可靠性,應(yīng)使廠用電中斷后能快切至大容量備用電源。通過新建一臺(tái)40MVA的110kV變壓器(#2啟備變)接入110kV電網(wǎng),并在低壓側(cè)新建4回6kV出線,分別接入現(xiàn)6kV廠用電VA段、VB段、VA段、VB段母線,作為電廠出線中斷后的應(yīng)急備用電源。接線圖如圖2所示。

2.2快切邏輯

每段6kV配置一臺(tái)快切裝置,以6kVVA段為例,快切裝置啟動(dòng)條件及動(dòng)作功能如圖3所示。

在#1啟備變一、二次設(shè)備及其廠用電快切裝置處于正常備用狀態(tài)下,手動(dòng)投入"220kVIM、ⅡM母線同時(shí)失電"判據(jù),當(dāng)220kVIM、ⅡM母線同時(shí)失電且6kV母線失電、工作電源進(jìn)線開關(guān)斷開、6kV備用電源(#1啟備變)進(jìn)線失電或開關(guān)斷開時(shí),自動(dòng)切換至110kV備用電源供電。

在#1啟備變或其6kV備用分支開關(guān)退出備用狀態(tài)下,手動(dòng)退出"220kVⅠM、ⅡM母線同時(shí)失電"判據(jù),當(dāng)6kV母線失電、工作電源進(jìn)線開關(guān)斷開、6kV備用電源(#1啟備變)進(jìn)線失電或開關(guān)斷開時(shí),自動(dòng)切換至110kV備用電源供電。

當(dāng)快切裝置檢測(cè)到220kVⅠM、ⅡM母線同時(shí)失電且6kV母線失電、工作電源進(jìn)線開關(guān)斷開、(#1啟備變)6kV備用電源進(jìn)線失電或開關(guān)斷開時(shí),發(fā)"減載動(dòng)作"信號(hào)至本機(jī)組DCs。

廠用6kV母線由110kV備用變供電切回正常供電方式:當(dāng)#1啟備變一、二次設(shè)備恢復(fù)正常后,先手動(dòng)啟動(dòng)110kV備用電源快切裝置,將6kV母線由110kV備用變轉(zhuǎn)為#1啟備變供電,具備條件時(shí)再將6kV母線由#1啟備變轉(zhuǎn)為高廠變供電。

2.3風(fēng)組與電泵動(dòng)作邏輯

當(dāng)220kV出線跳閘后切換至T接110kV備用電源(#2啟備變)供電過程中,應(yīng)盡快啟動(dòng)電動(dòng)給水泵,確保鍋爐供水。因#2啟備變?nèi)萘肯拗?不允許兩臺(tái)機(jī)組的電動(dòng)給水泵同時(shí)啟動(dòng)(需其中一臺(tái)機(jī)組投入延時(shí)開關(guān))。當(dāng)機(jī)組廠用電切換至#1啟備變失敗后,DCs同時(shí)檢測(cè)到本機(jī)組兩臺(tái)快切裝置減載信號(hào)后,DCs認(rèn)為"廠用電消失",且主變變高開關(guān)跳閘,DCs發(fā)指令切除本機(jī)組風(fēng)組。因電動(dòng)給水泵分別掛在6kVVA段和6kVVA段,只有6kVVA段和6kVVA段切換成功,DCs才認(rèn)為"廠用電切換成功",聯(lián)鎖啟動(dòng)本機(jī)組電動(dòng)給水泵,啟動(dòng)邏輯如圖4所示。

3優(yōu)化改造效果

分別進(jìn)行#5、#6機(jī)組整組調(diào)試,帶負(fù)荷進(jìn)行機(jī)組廠用電切換至#2啟備變?cè)囼?yàn),6kV各段快切裝置動(dòng)作正常,系統(tǒng)邏輯正確,能夠保證廠用電備用電源的可靠供電。

4結(jié)語(yǔ)

通過新增一路緊急備用電源,并優(yōu)化邏輯,能夠提高機(jī)組廠用電的供電可靠性。

該優(yōu)化改造方案極大地降低了機(jī)組設(shè)備的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)也為該地區(qū)的電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。