发电厂高备变停运期间双机互备运行的探索与应用

发电厂高备变停运期间双机互备运行的探索与应用

董胜军

阜新发电有限责任公司辽宁阜新123003

摘要：高备变因故检修而长期停运，两台200MW机组失去了备用电源。本文充分分析讨论了两台机组在缺少备用电源的情况下可能遇到的各种问题，如一台机组带另一台机组的厂用电源启动、停止，事故情况下保证公用负荷正常运行等，制定了包括系统变化后的电气保护配置等详细的运行预案、安全技术措施，保证了机组的正常启机、停机和安全稳定运行。

关键词：高备变停运；互备；启动；停机

引言：2015年该高备变因内部故障需要返回制造厂，检修时间大概需要6个月左右，而当时冬季供热期即将到来，机组失去备用电源，给机组正常启动、停机带来困难，同时也将极大影响运行的安全稳定和市区的供热需求。因此根据运行经验，对照实际系统，制定预案、措施，并圆满应用到工作实践中。

1.高启备变停运期间措施

220KV母线

公司200MW机组及1#高备变接线方式

我公司两台200MW机组及高备变接线如图示，#1高启备变在停运后，拆除与低压侧共箱母线的软连接，做好防护措施，可以通过共箱母线实现两台机组互为备用。#1高启备变保护退出运行，将安装在6KV配电室的备用分支过流保护投入运行，机组保护定值及备用分支过流保护定值不变。

2.一台机组运行，带另一台机组厂用电启动

两台机组6KV系统通过备用变压器6KV共箱母线可以实现环并运行，运行机组高压厂用变压器可以带另一台机组6KV系统辅机，实现机组启动。两台机组高厂变型号均为SFF9（7）-CY-31500/15，容量相同。低压A、B分支额定电流1832A，由于变压器总容量为31500KVA，两个分支电流合计不能超过2886.84A。根据实际运行数据分析，机组在带160MW负荷时，6KV分支电流分别为1130A及700A，（给水泵所在6KV段电流较大），可见一台高厂变不能带两台机组同时大负荷运行，但是却有可能带另一台停运机组的厂用电源实现机组启动。

2.1运行机组的负荷统计

一台给水泵5500KW；两台引风机、两台送风机5000KW；一台循环泵1250KW；两台凝结水泵电机500KW；两台排粉机2240KW；两台球磨机3600KW；灰浆泵220KW；一台射水泵185KW（按#02机组考虑），中继水泵110KW；两台低加疏水泵82KW；（照明、低压小容量电机、控制系统等容量可以忽略不计）除给水泵、循环泵、凝结水泵外，其余电机及低压负荷在计算容量时可以考虑到设计裕度，乘换算系数0.85（按《电力工程电气设计手册》规定）。计算容量为16971.45KW。

2.2启动机组的必要负荷统计

一台给水泵5500KW；两台引风机、两台送风机5000KW；一台循环泵1250KW；两台凝结水泵电机500KW；一台射水泵132KW（按#01机组考虑），两台低加疏水泵82KW，供油泵55KW；计算容量11728.65KW。

2.3运行机组高压厂用变容量要求：

综合前面统计，高厂变容量应满足：1.1*（16971.45+11728.65）=31570.11KVA，#01、02机组高厂变高压侧容量为31500KVA，由于机组启动过程中辅机出力不会达到额定，现有高厂变容量可以满足要求，但需要运行人员监视高厂变分支及高压侧电流，及时调整运行机组的负荷，避免超过厂用变压器的额定电流。为保证运行机组安全，需要采取一些降低高厂变负荷的措施。

2.4启动过程中降低高厂变负荷的措施

运行机组适当提高配煤热值，做好煤仓及煤粉储备，在带另一台机组启动过程中，缩短上煤皮带运行时间减轻厂变负担，尽量避免球磨机长时间运行和两台球磨机同时启动运行。

化学制水尽量提前准备，在机组启动过程中，尽量限制其它机组及供热系统补水量，降低化学制水及供水系统电负荷。

必要时，可以停止电除尘系统及脱硫系统的辅助电负荷。

停止总排废水系统、粉煤灰排送系统等外围电负荷运行。

2.5运行操作及调整注意事项

设专人监视高厂变高压侧电流、及A、B分支电流，两台机组运行人员随时联系，及时调整，合理分配负荷，运行机组高厂变高压侧、A、B分支电流均不能超过额定值。

避免频繁启动高压电机造成6KV系统电压波动，造成电流波动，甚至造成电压降低至电机低电压保护动作。

两台机组给水泵不能同在6KBA或B段运行，避免分支负荷电流过大，尽量保持分支电流平衡。

2.6保护定值调整

启动机组辅机低电压保护确定投入，运行机组辅机低电压保护除球磨机电机外，暂时退出运行，待启动机组并网自带厂用电后恢复正常。

A、B备用分支过电流保护定值不需要调整，运行机组高厂变低压分支过流延长0.5S，保证启动机组6KV一旦出现问题，先于运行机组6KV开关跳闸，以保证运行机组的辅机安全。

3.两台机组停运中，利用主变倒送电实现单台机组启动

两台机组停运，需要启动一台机组时，可利用另一台机组主变倒送电作为备用电源启机。此时应将作为备用电源的机组发电机出口软连接拆下，并做好隔断措施；励磁变、发电机出口PT也同时与15.75KV系统可靠隔离，防止反送电至发电机，对发电机造成严重危害。请示电网调度同意，合上该发变组出口开关，通过主变、高厂变、#1高备变6KV共箱母线送电至两台机组6KV系统，既维持公用负荷正常运行，也可以带另一台机组的厂用电源而顺利启动并网。

保护投退情况：退出启动机组发电机、励磁变保护，包括负序过电流保护；发电机记忆过流保护；发电机定子接地保护，发电机转子一点接地、两点接地保护；电机过激磁保护；发电机过电压保护；发电机失磁保护；发电机失步保护；发电机逆功率保护；发电机频率异常保护；机组启停机保护；发电机断水保护；热工保护；励磁变差动保护，励磁变过流保护。投入主变压器、高压厂用变保护，包括断路器失灵保护；断路器非全相保护（#01机组）；主变、高厂变、发变组差动保护；主变高压侧复合电压闭锁过流、高厂变高压侧复合电压闭锁过流；主变、高厂变重瓦斯保护；高厂变分支过流保护；高厂变中性点零序过流保护，主变零序保护。投入主变、高厂变非电量信号回路，投入备用分支在6KV段保护，退出备用电源自动投入装置。保护定值不需要进行调整。

一台机组启动并网，负荷稳定后，切换厂用电本机自带。断开备用机组来电，拉开备用机组发变组出口开关，做好安全措施，恢复发电机出口软连接，恢复励磁变、出口PT等固定接线，拆除安全措施后，本机厂用电切换至运行机组带，本机组可以进行启动并网操作。

4.两台200MW机组同时停运保证公用负荷措施

4.1保证公用负荷供电可靠的重要性

#01、02机组带有很多必须保证稳定运行的公用负荷，主要包括燃油泵房MCC、化学段、380V10段MCC、网控MCC、燃煤楼电源，两台200MW机组检修照明电源、污水外排系统等。燃油泵房停运影响350MW机组供油系统，化学段停运影响补水及热网供汽系统，380V10段停运会影响220KV系统开关储能电机运行，网控MCC系统停运会使网控的直流系统失去稳定，将造成220KV母线及线路保护停运，远动测控装置停运的严重后果。

4.2两台机组停运期间，通过200MW机组脱硫变反送电带公用负荷。

200MW机组脱硫变工作电源取自220KV联络变，经过脱硫变压器（10.5KV/6.3KV，12500KVA）、脱硫6KV工作电源开关，送至脱硫6KV系统母线。#1高启备变做为其备用电源。高备变停止运行后，可以通过脱硫6KV系统备用电源开关、备用分支共箱母线将电源反送至两台机组的6KVA段。由于高备变停运，脱硫段6KV工作、备用电源不再存在相角差，更不存在相序问题，可以保证公用负荷正常运行。

4.3脱硫变带公用负荷的保护问题

200MW机组脱硫变保护正常投入运行，脱硫备用分支保护正常投入运行，机组侧两个6KVA相分支过流按照脱硫备用分支保护定值整定。

5.高备变停运期间，两台机组的停机操作

两台机组运行情况下需要停止一台机组的停机操作，和单台机组运行时的正常停机操作，可以按照机组启动时厂用电互备原则进行。

而在单台机组运行时突发事故需要紧急停机时，可以利用380V保安段备用电源保证机组能够安全可靠停机，同时通过保安段电源反送电至380V备用段暂带380V重要公用负荷。

结论：

高备变检修历时半年有余，这期间，两台200MW机组分别经过了多次启动和停机。在预案、措施的正确有效指导下，通过运行与检修人员的精心操作，密切配合，都圆满的完成了工作任务，保证了机组运行的安全稳定，满足了市区的供热需求，达到了预期效果。

参考文献

《电力系统运行技术》.中国电力出版社

《电力工程电气设计手册》.中国电力出版社

《电力系统继电保护》.中国电力出版社

作者简介：

董胜军，性别：男，出生：1970年11月05日，职称：电气运行工程师，从事专业：电厂电气与集控运行