机组厂用电备用电源的优化改造

1厂用电备用电源供电现状

1.1运行方式

某电厂2×300Mw循环流化床燃煤机组,主接线方式如图1所示,220kV系统正常运行方式采用双母线并列运行方式,6kV共分四段,分别为6kVVA段、VB段、VA段、VB段。正常运行时,6kVVA段、VB段由#5高厂变(25B)供电,6kVVA段、VB段由#6高厂变(26B)供电。#1启备变(10B)容量为25MVA,正常运行时,处于"充电"联动备用状态。6kVVA段、VB段、VA段、VB段的备用电源通常取自#1启备变。当机组处于开机、停机、机组大小修及事故时,6kV厂用电由#1启备变供电。

1.2运行风险

电厂#5、#6机组双机运行,如果220kV出线1和出线2同时跳闸,则安稳装置动作依次切除#5、#6机组,备用电源丧失,全厂停电,严重威胁主设备的安全,同时对该地区电网安全造成较大影响。

若发生上述事故,汽机方面,容易造成汽机大轴弯曲、飞车等重大事故:锅炉方面,由于循环流化床的蓄热特性,自然冷却时间长,导致锅炉上水、重新启动耗时较长。

1.3事故回顾

2016_07_05T16:00,#5、#6机组双机运行,总负荷600Mw。220kV出线1和出线2突发同时三相跳闸,高频联切#5机,#6机组甩负荷至115Mw(高频保机),电厂带孤网运行:期间因孤网运行不能稳定,oPc动作频繁,#6机组负荷及频率大幅波动,16:06:06,稳控装置低频联切#6机,全厂停电。电厂立即启动全厂停电应急预案,16:38,用出线2对I母充电正常,恢复启备变供厂用电。因循环流化床锅炉床料蓄热量大,锅炉中断给水后,要待床温自然冷却,需要3天时间才能上水,重新启动。23:30,电厂向中调申请#5、#6机组退备。

2备用电源优化方案

2.1接线方式

鉴于目前存在的运行风险和事故经验教训,为确保机组的安全和电网的供电可靠性,应使厂用电中断后能快切至大容量备用电源。通过新建一台40MVA的110kV变压器(#2启备变)接入110kV电网,并在低压侧新建4回6kV出线,分别接入现6kV厂用电VA段、VB段、VA段、VB段母线,作为电厂出线中断后的应急备用电源。接线图如图2所示。

2.2快切逻辑

每段6kV配置一台快切装置,以6kVVA段为例,快切装置启动条件及动作功能如图3所示。

在#1启备变一、二次设备及其厂用电快切装置处于正常备用状态下,手动投入"220kVIM、ⅡM母线同时失电"判据,当220kVIM、ⅡM母线同时失电且6kV母线失电、工作电源进线开关断开、6kV备用电源(#1启备变)进线失电或开关断开时,自动切换至110kV备用电源供电。

在#1启备变或其6kV备用分支开关退出备用状态下,手动退出"220kVⅠM、ⅡM母线同时失电"判据,当6kV母线失电、工作电源进线开关断开、6kV备用电源(#1启备变)进线失电或开关断开时,自动切换至110kV备用电源供电。

当快切装置检测到220kVⅠM、ⅡM母线同时失电且6kV母线失电、工作电源进线开关断开、(#1启备变)6kV备用电源进线失电或开关断开时,发"减载动作"信号至本机组DCs。

厂用6kV母线由110kV备用变供电切回正常供电方式:当#1启备变一、二次设备恢复正常后,先手动启动110kV备用电源快切装置,将6kV母线由110kV备用变转为#1启备变供电,具备条件时再将6kV母线由#1启备变转为高厂变供电。

2.3风组与电泵动作逻辑

当220kV出线跳闸后切换至T接110kV备用电源(#2启备变)供电过程中,应尽快启动电动给水泵,确保锅炉供水。因#2启备变容量限制,不允许两台机组的电动给水泵同时启动(需其中一台机组投入延时开关)。当机组厂用电切换至#1启备变失败后,DCs同时检测到本机组两台快切装置减载信号后,DCs认为"厂用电消失",且主变变高开关跳闸,DCs发指令切除本机组风组。因电动给水泵分别挂在6kVVA段和6kVVA段,只有6kVVA段和6kVVA段切换成功,DCs才认为"厂用电切换成功",联锁启动本机组电动给水泵,启动逻辑如图4所示。

3优化改造效果

分别进行#5、#6机组整组调试,带负荷进行机组厂用电切换至#2启备变试验,6kV各段快切装置动作正常,系统逻辑正确,能够保证厂用电备用电源的可靠供电。

4结语

通过新增一路紧急备用电源,并优化逻辑,能够提高机组厂用电的供电可靠性。

该优化改造方案极大地降低了机组设备的运行风险,同时也为该地区的电网安全稳定运行提供了保障。