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摘 要:本文简要地阐明了两台300MW亚临界机组孤网运行直接为铝厂供电的特殊运行方式,并从电气专业方面分析与常规并网机组的不同之处,针对孤网运行都进行了哪些技术方面的改造及调整。
关键词:300MW机组;孤网;保护;设计方案
一、设备及系统概述
霍林河电厂2×300MW机组工程,发电机(QFSN-300-2)由哈尔滨电机股份有限公司生产,额定功率为300MW;主变型号(SFP10-370000/220):电压组合242±2×2.5%/20kV、额定容量370MVA;高厂变(SFF10-45000/20):电压组合(20±2×2.5%)/6.3-6.3kV、额定容量为45/27/27MVA;启备变(SFFZ10-45000/220):电压组合230±8×1.25%/6.3-6.3/6.3kV、额定容量为45/27-27/15MVA。发变组采用单元式接线。2009年12月实现两台机双投。
铝厂分为一期和二期,一期负荷由2×50MW、2×100MW、2×150MW共六台机组供电,六台机组与东北电网通过两条联络线联结;二期由供电,二期所需总有功负荷为440MW;2×300MW机组与电网没有联络,通过一条2×400mm2线路直接为铝厂二期送电,完全实现孤网运行。由于此项工程原有设计方案为并网考虑,所以为保证安全可靠的为铝厂供电,在随后的试运阶段进行了很多相应的改造,其中以电气专业和热工专业改造最多,本文着重从电气专业方面分析改造方案。
二、发变组保护改造方案
针对孤网运行,两台机组从保护方面进行了多次论证和实际实验,因为这种设计在全国尚属首例,所以只能逐渐摸索,保护方面的改造势在必行:
因为两台机组孤网方式运行,一台机组运行中发生跳闸或甩负荷,另一台机组将接带全部负荷,势必造成频率降低,汽轮机转速低至不允许的程度,因此低频保护必须迅速作用于机组跳闸,而按常规机组全部作用于跳闸又影响机组的恢复时间,基于此将低频保护跳闸矩阵进行了更改,即低频保护动作后只跳发电机主开关,不灭磁,实现机组自带厂用电运行,通过试验此方案可行。
两台机互联保护。
本设计方案主要是考虑某一台机事故跳闸后将负荷转移至另一台机造成非故障机组低频。基于此,在每台机保护屏增设了一个互联压板(具体方案见下图),即:一台机事故跳闸后通过此压板将另一台机联跳,而且只跳主开关,不灭磁,实现机组自带厂用电,待机组参数稳定后立即合上发电机主开关,使机组迅速接地负荷,使损失降低至最小程度。
三、厂用电改造方案
1、6KV备用电源改造方案。
因为本工程原始设计方案为两台机组并网,所以两台机设计一台启动备用变压器,而针对孤网运行的特点,在任何一台机发生事故的情况下全厂必将失电,启动备用变在本厂220KV母线接引,所以也不能提供备用电源,基于此原因,厂用备用电源从相邻2×600MW电厂的两台启备变低压侧接引,提供了一套可靠的厂用备用电源。
2、保安电源改造方案。
本工程原设计为每台机两段保安电源、一台柴油发电机,正常方式保安段由本机锅炉变供电,事故情况下柴油发电机为本机保安段供电,保证安全停机。但由于孤网运行,为保证安全,从市电接引另一路电源至两台机的保安段,最大程度的保证了保安电源的可靠性。
3、6KV厂用工作电源和备用之间的闭锁。
由于此工程的6KV备用电源由相邻600MW机组(与东北电网联网)接引,与我厂完全为非同期系统,厂用电源不能按设计的快切方式进行
切换,即事故情况下采用“串联”,正常备用时采用“并联”。因为并联就定会造成非同期并列。所以我们对快切方式进行了改造,一是将原有的并联切换方式彻底屏蔽,只允许进行串联切换;二是在工作电源进线开关和备用电源开关的合闸回路中分别串入彼此开关的跳闸节点,以保证任何时候都不会使两个开关同时合闸,即在硬回路中避免了非同期事故的发生。
关键词:300MW机组;孤网;保护;设计方案
一、设备及系统概述
霍林河电厂2×300MW机组工程,发电机(QFSN-300-2)由哈尔滨电机股份有限公司生产,额定功率为300MW;主变型号(SFP10-370000/220):电压组合242±2×2.5%/20kV、额定容量370MVA;高厂变(SFF10-45000/20):电压组合(20±2×2.5%)/6.3-6.3kV、额定容量为45/27/27MVA;启备变(SFFZ10-45000/220):电压组合230±8×1.25%/6.3-6.3/6.3kV、额定容量为45/27-27/15MVA。发变组采用单元式接线。2009年12月实现两台机双投。
铝厂分为一期和二期,一期负荷由2×50MW、2×100MW、2×150MW共六台机组供电,六台机组与东北电网通过两条联络线联结;二期由供电,二期所需总有功负荷为440MW;2×300MW机组与电网没有联络,通过一条2×400mm2线路直接为铝厂二期送电,完全实现孤网运行。由于此项工程原有设计方案为并网考虑,所以为保证安全可靠的为铝厂供电,在随后的试运阶段进行了很多相应的改造,其中以电气专业和热工专业改造最多,本文着重从电气专业方面分析改造方案。
二、发变组保护改造方案
针对孤网运行,两台机组从保护方面进行了多次论证和实际实验,因为这种设计在全国尚属首例,所以只能逐渐摸索,保护方面的改造势在必行:
因为两台机组孤网方式运行,一台机组运行中发生跳闸或甩负荷,另一台机组将接带全部负荷,势必造成频率降低,汽轮机转速低至不允许的程度,因此低频保护必须迅速作用于机组跳闸,而按常规机组全部作用于跳闸又影响机组的恢复时间,基于此将低频保护跳闸矩阵进行了更改,即低频保护动作后只跳发电机主开关,不灭磁,实现机组自带厂用电运行,通过试验此方案可行。
两台机互联保护。
本设计方案主要是考虑某一台机事故跳闸后将负荷转移至另一台机造成非故障机组低频。基于此,在每台机保护屏增设了一个互联压板(具体方案见下图),即:一台机事故跳闸后通过此压板将另一台机联跳,而且只跳主开关,不灭磁,实现机组自带厂用电,待机组参数稳定后立即合上发电机主开关,使机组迅速接地负荷,使损失降低至最小程度。
三、厂用电改造方案
1、6KV备用电源改造方案。
因为本工程原始设计方案为两台机组并网,所以两台机设计一台启动备用变压器,而针对孤网运行的特点,在任何一台机发生事故的情况下全厂必将失电,启动备用变在本厂220KV母线接引,所以也不能提供备用电源,基于此原因,厂用备用电源从相邻2×600MW电厂的两台启备变低压侧接引,提供了一套可靠的厂用备用电源。
2、保安电源改造方案。
本工程原设计为每台机两段保安电源、一台柴油发电机,正常方式保安段由本机锅炉变供电,事故情况下柴油发电机为本机保安段供电,保证安全停机。但由于孤网运行,为保证安全,从市电接引另一路电源至两台机的保安段,最大程度的保证了保安电源的可靠性。
3、6KV厂用工作电源和备用之间的闭锁。
由于此工程的6KV备用电源由相邻600MW机组(与东北电网联网)接引,与我厂完全为非同期系统,厂用电源不能按设计的快切方式进行
切换,即事故情况下采用“串联”,正常备用时采用“并联”。因为并联就定会造成非同期并列。所以我们对快切方式进行了改造,一是将原有的并联切换方式彻底屏蔽,只允许进行串联切换;二是在工作电源进线开关和备用电源开关的合闸回路中分别串入彼此开关的跳闸节点,以保证任何时候都不会使两个开关同时合闸,即在硬回路中避免了非同期事故的发生。