高兴庆 曹亮 吉世雷

摘要：为减少外购电量水平，节约外购电成本，对单元制机组间6 kV厂用电进行互联改造，从控制回路设计、带电试验方法等方面详细说明互联改造的整个过程，通过增加快切装置，实现了运行机组厂用电串带停运机组厂用电时不断电安全切换厂用电电源的要求。

关键词：厂用电;互联;改造;快切;外购电

0    引言

当前火力发电设备利用小时逐步减少，机组停备的时间逐步增加，有些电网公司已开始执行新的购售电合同：机组正常运行时，厂用电为正向电，按上网电价算;机组在停机及启动状态下，厂用电均为反向电，按价格较高的用网电价算。由于电价差，发电厂外购电成本将大大增加，现有厂用电接线方式并不适应新的电费计价结算机制。为应对日益高涨的发电成本，有必要在确保安全可靠的前提下，努力减少外购电成本，进一步提高机组厂用电系统的经济运行水平。

1    某厂厂用电系统现状

某电厂#3、#4、#5号机组主接线为发电机—变压器组单元制接线型式接入500 kV母线，在主变低压侧与发电机出口断路器之间引接一台40/25-25 MVA有载调压型分裂变压器和一台25 MVA有载调压型双绕组变压器作高压厂用变压器，机组启动电源可由系统通过主变、高压厂变倒送电取得。三台机组从220 kV母线引接一台40/25-25 MVA有载调压型分裂变压器（#03高备变），作为高压厂变检修或事故时备用，可通过厂用电切换装置实现工作电源进线与备用电源进线间的相互切换，机组间的厂用电系统没有电气连接，停运机组只能通过主变倒送电或#03高备变供厂用电，按照较高的用网电价进行结算，将大大增加外购电费用，运行机组仍由各自机组自己供电。

2    互联改造总体方案

在3、4、5号机组6 kV 30BBA、30BBB、30BCA、50BBA、50BBB、50BCA段上各增加一台真空断路器柜及相应保护，在40BBA、40BBB、40BCA段上各增加两台真空断路器柜及相应保护，将6 kV 40BBA和30BCA、40BBB和30BBB、40BCA和30BBA段用电缆相连，以达到将3、4号机组6 kV厂用电互联的目的;将6 kV 40BBA和50BCA、40BBB和50BBB、40BCA和50BBA段用电缆相连，以达到将4、5号机组6 kV厂用电互联的目的;同时各段增加厂用电切换装置，以实现正常运行方式改变、不断电安全切换厂用电电源的要求。

3    互联开关控制回路改造

以3号机30BBA段与4号机40BCA段互联为例进行说明，如图1所示。

30BBA段互联开关30BBA19至#3机组DCS设计分合闸指令、分合闸位置反馈信号、小车位置信号，并设计完善的报警信号，包括保护装置闭锁、保护装置动作、合闸弹簧未储能、控制回路空开跳闸及PT回路完好信号，增设电流变送器用于DCS对互联电源运行电流进行监控，并通过通信将电量上传至电能计量装置用于电量自动计算。30BBA19还同时设计至互联快切屏分合闸指令、合闸位置反馈及保护动作闭锁快切装置功能。30BBA19分合闸位置同时反馈至#4机组DCS，用于4号机40BCA段互联开关40BCA18在DCS操作合闸闭锁用，以防3号机30BBA19合闸后准备串带4号机40BCA段时运行人员本应通过快切装置检测压差、角差及频差满足要求去合闸，但误操作通过DCS发合闸指令去合40BCA18，从而导致30BBA段与40BCA段非同期合闸，对运行机组产生一定冲击;同理，当4号机40BCA段串带3号机30BBA段运行时，40BCA18可通过DCS操作合闸，但30BBA19必须通过快切装置检测压差、角差及频差满足要求后方可去合闸。

4    互联快切控制回路改造

机组快切装置主电源为从高厂变来的工作电源进线，备用电源为高备变来的备用电源进线，为避免与原机组快切装置发生切换冲突，互联快切屏主电源设计为高备变来的备用电源进线，备用电源设计为互联开关电源。PT二次小空开全部采用单相小空开，可有效防止单相故障时引起三相跳闸，扩大失压范围，母线TV采用A、B、C三相电压，工作TV采用备用电源进线的B、C相电压，备用TV采用互联开关的B、C相电压，工作TA采用备用电源进线A相电流，备用TA采用互联开关的A、B、C三相电流。互联快切仅投入手动并联自动切换，手动启动后，若并联切换条件满足，装置先合互联电源（备用电源进线）开关，经一定延时后再自动跳开备用电源进线（互联电源）开关，如在这段延时内，刚合上的互联电源（备用电源进线）开关被跳开，则装置不再自动跳备用电源进线（互联电源）开关，以免厂用电失电，若启动后并联切换条件不满足，装置将闭锁发信。互联快切装置还设计了备用电源进线及互联电源的保护闭锁信号，用于闭锁快切，同时取备用电源进线及互联电源开关的合闸位置接点用于位置显示及逻辑判断。DCS设置了手动切换、切换退出及远方复归三个操作按钮，并设计有完善的报警信号，包括远方/就地、切换方式、装置失电、切换完毕、切换异常、切换闭锁、切换退出、开位异常、后备失电闭锁、PT断线及装置异常。

5    互联改造后带电试验方法

以3号机30BBA段串带4号机40BCA段带电试验为例进行说明：试验前30BBA段6 kV厂用电由高厂变侧的30BBA01工作电源进线供电，30BBA19互联电源开关在试验位置，4号机处于停机状态，40BCA段6 kV厂用电由高备变侧的40BCA02备用电源进线供电，先合上40BCA18互联电源开关，然后在30BBA19开关上下口进行一次核相，一次核相正确后，进行40BCA段二次电压同源核相，二次核相正确后断开40BCA18，将30BBA19送至工作位置并合闸，然后在DCS 40BCA18互联快切操作窗口点击“手动切换”按钮，快切装置并联自动切换动作，40BCA18先合闸，40BCA02后分闸，40BCA段由40BCA02切至40BCA18，40BCA段母线电压不失电，同時用录波仪录取母线电压、备用电源进线电压、互联电压、备用电源进线开关位置及互联电源开关位置的动作波形;分析试验结果正确后，再次在DCS 40BCA18互联快切操作窗口点击“手动切换”按钮，快切装置并联自动切换动作，40BCA02先合闸，40BCA18后分闸，40BCA段由40BCA18切至40BCA02，40BCA段母线电压不失电，同时录取动作波形;分析试验结果正确后，30BBA段串带40BCA段带电试验完成。

6    结语

单元制机组间6 kV厂用电互联改造的应用可以实现运行机组向停运机组供电时不断电安全切换厂用电电源的要求。当机组停备或检修时，停备或检修机组厂用电可通过互联方式由运行机组厂用电串带，较大幅度地减少从电网系统取电的外购电量水平，节约外购电成本，达到节能降耗、创效增收的目的。

[参考文献]

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[2] 马传江，尹建州.发电厂6 kV厂用电互联改造实践[J].电工技术，2014（4）：61-62.

[3] 杨枫，魏宁，杨真.发电厂内2台独立机组厂用电互联的应用[J].宁夏电力，2012（1）：49-52.

收稿日期：2020-02-26

作者简介：高兴庆（1984—），男，山东莱芜人，工程师，从事大型火力发电厂继电保护及安全自动装置的调试、管理及技术研究工作。