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摘 要：为减少发电厂110 kV进线起备变的外购电量，提高6 kV厂用电系统运行方式的灵活性、可靠性，对现有厂用电系统进行技术升级，将2台机组的厂用电连接，实现手拉手互为备用，改造后将取得良好的经济效益和社会效益，为公司降低了生产成本。
关键词：发电机组 起备变 厂用电 技术改进
中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）06（c）-0042-02
1 设计目标
为了减少发电厂110 kV起备变的用电量，保证发电厂110 kV起备变事故或检修情况下，#1、#2机组厂用电系统可以互为备用，可以保证一台停运机组有检修电源和启动电源，同时提高该厂6 kV厂用电系统运行方式的灵活性。厂用电改造完成后可实现以下功能。
（1）机组正常运行时，机组事故切换及不正常情况切换由原厂用电快切装置实现工作到备用电源的正常切换及事故切换。（2）在机组停机检修、起机或其他情况下，进行厂用电的切换，切换过程由改造新增装置与原厂用电切换装置共同完成，切换方式为手动切换。（3）实现其中有一台机组停机时，停运机组的检修电源、所带共用负荷由运行机组负担，减少起备变用电量。
2 总体设计思路
（1）一次部分为节约成本，利用原厂用电6 kV母线段备用开关柜间隔进行改造，实现2台机组的厂用电互联。（2）为实现#1、#2机组厂用电系统互为备用，增加2台快切装置，组建一面快切柜，在机组停机检修、起机或其他情况下，进行厂用电源的切换。（3）改造中增加母联线路及母联开关，需要增设4台WDZ-410线路综合保护测控装置和2台WDZ-415短线路差动保护装置，实现母联线路及4台母联开关的保护和控制。
3 技术方案
（1）6 kVⅠA、ⅡA段母线通过1DL、2DL间隔进行连接；ⅠB、ⅡB段母线通过3DL、4DL间隔进行连接，见图1。
（2）经电气一次负荷计算，当1#机运行2#机停机时，IA段供电给IIA段的负荷容量为650 kW，IB段供电给IIB段的负荷容量为650 kW；当2#机运行1#机停机时，IIA段供电给IA段的负荷容量为1 901 kW，IIB段供电给IB段的负荷容量为3 926 kW（以上容量为除去原有厂用电负荷剩余容量）。在高厂变带了另一台机的公用负荷之后，高厂变还有1 000 kW的容量余度，因为高厂变的过负荷、过流保护会导致高厂变跳闸，引起停机。为了避免误操作引起高厂变的过负荷、过流保护动作导致停机，采用限制厂用电手拉手时带的负荷不超过高厂变的容量，在手拉手联络线的两个6 kV开关柜内分别装设线路综合保护测控装置实现过负荷跳开手拉手联络线的两个6 kV开关。切换装置通过ⅠA、ⅠB联络开关柜实现切换，该开关设WDZ-410线路综合保护测控装置、WDZ-415短线路差动保护装置，#2机用电量由此开关测量
（3）ⅠA、ⅠB联络开关可在DCS上实现操作，但原则上不允许在DCS上实现远方分合，它的分合由快切装置或手动操作，举例说明如下：6 kV IA与6KV IIA手拉手时与6 kV IIA备用分支间的切换过程，当1#机组运行，2#机组停运，2#机组的6KV IIA、6 kV IIB已由启备变供电的情况下，即通过DCS手动合上6 kV IA与6 kV IIA手拉手开关中的1DL开关，由新快切装置启动跳开6 kV IIA备用分支开关，合上6 kV IA与6 kV IIA手拉手开关中的6 kV2DL开关，2#机组6 kV IIA所带的公用负荷经手拉手由1#机组供电。
（4）2DL、4DL开关不参与厂用电切换，2DL、4DL联络开关合闸回路经1DL、3DL联络开关辅助常闭接点闭锁，2DL、4DL联络开关辅助常闭接点闭锁切换装置，同时在DCS上通过逻辑实现2DL、4DL联络开关未合不启动快切装置逻辑。
（5）电源切换靠2台MFC-2000快切装置实现，ⅠA、ⅡA联络共用1套快切装置，ⅠB、ⅡB联络共用1套快切装置实现厂用电切换；快切装置只设手动切换，不考虑事故切换。
4 实施效果
以#1機停机为例说明厂用电切换流程。
（1）停机过程：厂用负荷由#1高厂变切至起备变，此过程由机组快切装置在停机前实现。厂用负荷由起备变切至#2高厂变，此过程由手拉手快切装置实现。起机过程。厂用电负荷由#2高厂变切至起备变，此过程由手拉手快切装置实现。机组并网后，厂用电负荷由起备变切至#1高厂变，此过程由机组快切装置在停机前实现。（2）在切换装置上使用转换开关进行PT、动作出口、信号切换，同时给DCS送准备就绪信号，但不闭锁切换装置，DCS只进行手动切换启动，之后由快切装置实现切换，快切装置给DCS发各种状态信号。
目前进行实际切换多次，均运行正常，快切切换正常无误，设备运行良好。
5 该设计的创新点
（1）通过利用原有开关柜基础上进行改造并进行更换保护装置，节约重新购置高压开关柜费用。（2）2台机组A、B两段母线通过重新敷设电缆构成拉手模式，任何一台机组出现问题，均可以通过另外一台运行机组母联开关供电，尽量不使用启动备用变压器电源，大大降低了生产成本，提高了厂用电的安全灵活性。
与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较，该次改造属当前国内先进水平，目前山西省包括该厂在内完成改造的为数不多。由于该公司只有2台机组，主接线设计为扩大单元单回路220 kV出线，但由于电力系统要求只允许单回路并入电力系统，故该公司目前只单线路出现，2台机组为单母线出线，无旁路母线，致使无法进行厂用电互为备用，通过改造后，可将#1、#2机组互为备用，停运机组厂用电可由运行机组供电，在同类型回路设计中属先进水平。
6 效益分析
2台机组厂用电手拉手开关装置自2010年9月15日完成整体测试投运以来，已完成多次切换，均切换正常，未发生一次电气切换拒动、误动，运行正常。切换状况下。每天可节约厂用电至少10 800 kWh，有效地为电厂降低了生产成本，另外2台机组互为备用，便于了起备变的检修，6 kV厂用电的灵活性保证了设备的安全系数，提高了运行人员的操作水平，对安全发电产生积极的作用。根据实际负荷统计计算，#2机组检修时，#1机组带#2机组厂用电，每小时约450 kWh，每天可节约费用0.33×450 kWh×24 h=3 564元；#1机组检修时，#2机组带#1机组厂用电，每小时约1 250 kWh，每天可节约费用0.33×1250 kWh×24h=9 900元。
厂用电手拉手改造后效益可观，同时为同类型机组的推广实施提供了有力依据及改造方案，在无法改变发电厂出线基础上通过电厂内部改造可实现厂用电节约，大大降低了生产成本，保证了公司厂用电系统的稳定运行及线路安全供电奠定良好基础。
参考文献
[1] 黄湘.我国火电厂厂用电现状及节电途径[J].中国电力，2006，39（9）：9-11.
[2] 吕喆.国华电力发电机组厂用电率现状分析及探讨[J].电力技术，2010（1）：15-18.
关键词：发电机组 起备变 厂用电 技术改进
中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）06（c）-0042-02
1 设计目标
为了减少发电厂110 kV起备变的用电量，保证发电厂110 kV起备变事故或检修情况下，#1、#2机组厂用电系统可以互为备用，可以保证一台停运机组有检修电源和启动电源，同时提高该厂6 kV厂用电系统运行方式的灵活性。厂用电改造完成后可实现以下功能。
（1）机组正常运行时，机组事故切换及不正常情况切换由原厂用电快切装置实现工作到备用电源的正常切换及事故切换。（2）在机组停机检修、起机或其他情况下，进行厂用电的切换，切换过程由改造新增装置与原厂用电切换装置共同完成，切换方式为手动切换。（3）实现其中有一台机组停机时，停运机组的检修电源、所带共用负荷由运行机组负担，减少起备变用电量。
2 总体设计思路
（1）一次部分为节约成本，利用原厂用电6 kV母线段备用开关柜间隔进行改造，实现2台机组的厂用电互联。（2）为实现#1、#2机组厂用电系统互为备用，增加2台快切装置，组建一面快切柜，在机组停机检修、起机或其他情况下，进行厂用电源的切换。（3）改造中增加母联线路及母联开关，需要增设4台WDZ-410线路综合保护测控装置和2台WDZ-415短线路差动保护装置，实现母联线路及4台母联开关的保护和控制。
3 技术方案
（1）6 kVⅠA、ⅡA段母线通过1DL、2DL间隔进行连接；ⅠB、ⅡB段母线通过3DL、4DL间隔进行连接，见图1。
（2）经电气一次负荷计算，当1#机运行2#机停机时，IA段供电给IIA段的负荷容量为650 kW，IB段供电给IIB段的负荷容量为650 kW；当2#机运行1#机停机时，IIA段供电给IA段的负荷容量为1 901 kW，IIB段供电给IB段的负荷容量为3 926 kW（以上容量为除去原有厂用电负荷剩余容量）。在高厂变带了另一台机的公用负荷之后，高厂变还有1 000 kW的容量余度，因为高厂变的过负荷、过流保护会导致高厂变跳闸，引起停机。为了避免误操作引起高厂变的过负荷、过流保护动作导致停机，采用限制厂用电手拉手时带的负荷不超过高厂变的容量，在手拉手联络线的两个6 kV开关柜内分别装设线路综合保护测控装置实现过负荷跳开手拉手联络线的两个6 kV开关。切换装置通过ⅠA、ⅠB联络开关柜实现切换，该开关设WDZ-410线路综合保护测控装置、WDZ-415短线路差动保护装置，#2机用电量由此开关测量
（3）ⅠA、ⅠB联络开关可在DCS上实现操作，但原则上不允许在DCS上实现远方分合，它的分合由快切装置或手动操作，举例说明如下：6 kV IA与6KV IIA手拉手时与6 kV IIA备用分支间的切换过程，当1#机组运行，2#机组停运，2#机组的6KV IIA、6 kV IIB已由启备变供电的情况下，即通过DCS手动合上6 kV IA与6 kV IIA手拉手开关中的1DL开关，由新快切装置启动跳开6 kV IIA备用分支开关，合上6 kV IA与6 kV IIA手拉手开关中的6 kV2DL开关，2#机组6 kV IIA所带的公用负荷经手拉手由1#机组供电。
（4）2DL、4DL开关不参与厂用电切换，2DL、4DL联络开关合闸回路经1DL、3DL联络开关辅助常闭接点闭锁，2DL、4DL联络开关辅助常闭接点闭锁切换装置，同时在DCS上通过逻辑实现2DL、4DL联络开关未合不启动快切装置逻辑。
（5）电源切换靠2台MFC-2000快切装置实现，ⅠA、ⅡA联络共用1套快切装置，ⅠB、ⅡB联络共用1套快切装置实现厂用电切换；快切装置只设手动切换，不考虑事故切换。
4 实施效果
以#1機停机为例说明厂用电切换流程。
（1）停机过程：厂用负荷由#1高厂变切至起备变，此过程由机组快切装置在停机前实现。厂用负荷由起备变切至#2高厂变，此过程由手拉手快切装置实现。起机过程。厂用电负荷由#2高厂变切至起备变，此过程由手拉手快切装置实现。机组并网后，厂用电负荷由起备变切至#1高厂变，此过程由机组快切装置在停机前实现。（2）在切换装置上使用转换开关进行PT、动作出口、信号切换，同时给DCS送准备就绪信号，但不闭锁切换装置，DCS只进行手动切换启动，之后由快切装置实现切换，快切装置给DCS发各种状态信号。
目前进行实际切换多次，均运行正常，快切切换正常无误，设备运行良好。
5 该设计的创新点
（1）通过利用原有开关柜基础上进行改造并进行更换保护装置，节约重新购置高压开关柜费用。（2）2台机组A、B两段母线通过重新敷设电缆构成拉手模式，任何一台机组出现问题，均可以通过另外一台运行机组母联开关供电，尽量不使用启动备用变压器电源，大大降低了生产成本，提高了厂用电的安全灵活性。
与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较，该次改造属当前国内先进水平，目前山西省包括该厂在内完成改造的为数不多。由于该公司只有2台机组，主接线设计为扩大单元单回路220 kV出线，但由于电力系统要求只允许单回路并入电力系统，故该公司目前只单线路出现，2台机组为单母线出线，无旁路母线，致使无法进行厂用电互为备用，通过改造后，可将#1、#2机组互为备用，停运机组厂用电可由运行机组供电，在同类型回路设计中属先进水平。
6 效益分析
2台机组厂用电手拉手开关装置自2010年9月15日完成整体测试投运以来，已完成多次切换，均切换正常，未发生一次电气切换拒动、误动，运行正常。切换状况下。每天可节约厂用电至少10 800 kWh，有效地为电厂降低了生产成本，另外2台机组互为备用，便于了起备变的检修，6 kV厂用电的灵活性保证了设备的安全系数，提高了运行人员的操作水平，对安全发电产生积极的作用。根据实际负荷统计计算，#2机组检修时，#1机组带#2机组厂用电，每小时约450 kWh，每天可节约费用0.33×450 kWh×24 h=3 564元；#1机组检修时，#2机组带#1机组厂用电，每小时约1 250 kWh，每天可节约费用0.33×1250 kWh×24h=9 900元。
厂用电手拉手改造后效益可观，同时为同类型机组的推广实施提供了有力依据及改造方案，在无法改变发电厂出线基础上通过电厂内部改造可实现厂用电节约，大大降低了生产成本，保证了公司厂用电系统的稳定运行及线路安全供电奠定良好基础。
参考文献
[1] 黄湘.我国火电厂厂用电现状及节电途径[J].中国电力，2006，39（9）：9-11.
[2] 吕喆.国华电力发电机组厂用电率现状分析及探讨[J].电力技术，2010（1）：15-18.