发电厂的启备变运行方式探讨
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1.设备系统概述河北大唐王滩发电厂新建工程设计为4台600MW汽轮发电机组,1号发电机启动/备用电源接入厂外220kV 变电所配电装置,启动备用变压器为常州变压器厂生产的三相分裂绕组的有载调压分裂变压器。
启动变对应于两台机组的各一台高压厂用工作变以及高压厂用公用变,用来作为机组起停时的电源和高压厂用工作变以及高压厂用公用变故障检修时的备用电源。
启动变压器额定容量为63/35-35 MVA,额定电压为220/6.3-6.3kV,采用接线方式为Yn,yn0,yn0,+d。
变压器低压侧分别接入1号机厂用6kV1A,1B段母线、2号机厂用6kV2A,2B段母线、公用6kV0A,0B段母线。
变压器保护的配置为许继电气公司的GWBH-882B系列微机型启备变保护柜。
220kV启备变进线断路器及隔离开关在NCS监控,启备变本体及低压侧分支开关在DCS监控。
两台机组厂用电系统各设置一台高压厂用工作变及高压厂用公用变,其高压侧电源都从发电机出口T接;1号高压厂用工作变低压侧分别接入1号机厂用6kV1A,1B 段母线;2号高压厂用工作变低压侧分别接入2号机厂用6kV2A,2B段母线;1、2号高压厂用公用变的低压侧分别接公用6kV0A,0B段母线。
380V厂用电系统采用动力中心(PC)和电动机控制中心(MCC)两级供电方式。
2.编制依据2.1 《电力工业技术管理法规》。
2.2 《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程(1998版)》。
2.3 《火电工程启动调试工作规定》2.4 《火电工程调整安装试运质量检验及评定标准》2.5 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》2.6 《电力建设安全工作规程》2.7 《火电机组启动验收性能试验导则》2.8 《国家电力公司火电优质工程评选办法(2000年版)》2.9 《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》2.10 《火电机组达标投产考核标准(2004年版)》2.11 各厂家设备资料;设计院设计图纸资料、说明3.受电范围3.1 220kV变电站断路器(00ADA03GS000)、避雷器。
电厂厂用电源快切装置原理及注意问题摘要:保持火力发电厂的稳定运行,对于企业和社会都有着巨大的意义。
为了保证大型机组安全稳定的运行,厂用电快切装置即是保证这一切的基础。
在该文中,根据厂用电的快切装置的工作原理和在进行厂用电切换方式的不同,对厂用电的装置在实际过程中出现的故障进行分析,提高快切装置的稳定性。
关键词:厂用电快切;工作原理;长延时切换在我们的生活之中,电力系统在各个领域中都占据着不可忽视的地位,例如:电力系统在各个领域中都占据着很大的比例,能源供应在工业生产、农业生产、交通运输和人们的生活中占据着不可忽视的地位。
电力系统的正常运转时,要求各个运行装置都保持最好的状态运行,而当电力系统出现故障时,就可能导致全面停电,对我国的经济造成直接的损失。
所以,在日常生活中,保持电力系统的稳定运行是我们必须做到的。
尤其是在发电厂中,厂用电的安全关系着整个工厂电力系统的安全运行。
在电厂的厂用电切换过程涉及着多种数值的变化,包括电流、频率和电压等,需要消耗一定的人力物力。
在对厂电切换的实际执行过程中,切换人员或者机器都应该考虑上述参数进行对电切换的执行。
为了保证这个过程中电动机不会受到损害,需要选择性能较好的设备,才能更好地配合厂用电的切换,使执行操作更加有效和安全。
1、概述火力发电厂厂用电系统一般都具有两个电源:即厂用工作电源和备用(启动)电源,目前绝大多数大型机组火力发电厂都采用单元接线,正常运行时机组厂用电由单元机组供电,停机状态由备用电源供电,机组在启动和停机过程都必须带负荷进行厂用电切换。
另外,当机组或厂用工作电源发生故障时,为了保证厂用电不中断及机组安全有序地停机,不扩大事故,必须尽快把厂用电电源从工作电源切换到备用电源。
厂用电系统切换分为两类:即机组启动、停机过程的正常切换和故障情况下的事故切换。
2、厂用电快切装置的工作原理常用电源切换方式有正常和事故两种,正常切换方式是指厂用工作电源和备用电源之间依据正常的工作方式进行转换,事故切换方式是指厂用工作电源消失后备用电源快速投入的切换方式。
启备变压器检修三措两案设备管理部2020年05 月09 日审批表(内部项目):一、项目概况 (1)二、组织措施 (3)三、技术措施 (4)四、安全措施 (5)五、检修方案 (6)六、应急预案 (7)2号启备变压器检修方案一、设备概况:1、设备简介2号启备变是特变电工衡阳变压器有限公司生产的SFFZ9-50000/110型、自然油循环风冷、有载调压分裂绕组电力户外型变压器。
高压侧通过2号启备开关与165MW机组110kV母线连接,低压侧通过606、607、608、609开关与320MW机组6kV厂用电连接。
2号启备变相关电气设备主要有:606、607、608、609开关、2号启备变开关、2号启备变本体及以上设备的二次回路和保护装置,2号启备变避雷器、606、607、608、609PT和2号启备变开关穿墙套管。
2、检修工作内容:为了进行设备定检、预试,鉴定电气设备的健康状况,消除已有的缺陷和设备隐患,防止电气设备在运行中发生损坏、防止保护误动或拒动,特编制2号启备变检修、预试方案,对2号启备变、避雷器等相关电气设备进行检修、预试、保护检验、控制信号回路检修等工作。
2.1.1 6kV开关检修试验项目:⑴开关导电回路电阻;⑵开关机械特性;⑶交流耐压;⑷灭弧室真空度测量;⑸PT绕组的绝缘电阻;⑹PT的空载电流测量。
2.2.2 110kV避雷器检修试验项目:2.2.1 避雷器清扫;2.2.2 避雷器及底座绝缘电阻测量;2.2.3 直流1mA电压及0.75U1mA下的泄漏电流;2.2.4 放电计数器动作检查。
2.3 2号启备变开关、CT、110kV穿墙绝缘套管试验2.3.1 2号启备变开关试验⑴绝缘电阻;⑵导电回路电阻;⑶开关机械特性;2.3.2 2号启备变CT试验⑴绝缘电阻;⑵介质损耗因数测量2.3.3 110kV穿墙绝缘套管试验⑴末屏对地的绝缘电阻;⑵主绝缘对末屏对地介损与电容量2.4 2号启备变压器、开关等相关各电气设备清扫、检查;2.4.1 2号启备变开关及CT、2号启备变本体及套管外绝缘清扫检查。
2.主变、启/备变和高、低压厂变技术规范:2.1发电机、变压器禁止启动项目:发生下列情况之一者,禁止启动:1)发电机、主变压器等主要设备有严重缺陷;2)发电机、变压器等一次设备回路绝缘不符合标准;3)发变组主保护不能投入;4)发电机、主变压器等主要参数不能显示;5)发电机一次水水质不合格;6)主变压器、高压厂用变压器油质不合格;7)发电机氢气纯度不合格。
3.2.3.41 机组负荷达200MW,厂用电切至本机带2.2负荷大于250MW启动低加疏水泵,投入AVC,视机组情况投入其它制粉系统2.3电气设备启动前的检查及准备2.4验收新装或检修后的发电机下列项目应合格:1)发电机定、转子回路绝缘;2)气密性试验;3)氢气系统;4)一次水系统。
2.5 厂用电系统的检查与投运1)确认直流系统、UPS系统运行正常,电压在正常值。
2)厂用电系统。
a)确认#11、#12启/备变运行正常,无报警信号。
b)厂用6KV、循环水泵房6KV、公用6KV母线电压正常。
c)确认各厂用变压器运行正常,各低压段、MCC运行正常,电压在正常值。
2.6氢气系统的投入和运行1)发电机充氢前的检查和准备:a)汽轮发电机处于静止或盘车状态。
b)有关表计和报警装置经校验合格,控制电源投入。
c)发电机已全部封闭,气密性实验合格。
d)确认密封油系统具备投运条件。
e)通知氢站,准备足够的氢气、二氧化碳气体。
f)确认氢气、二氧化碳气体纯度合格。
2)氢置换前应将动火票收回,机房天车停电,进行置换充氢工作,应办理工作票。
3)氢纯度表的指示:位置1:H2在空气中含量(正常运行);位置2:H2在CO2中的含量(充排氢时监视);位置3:空气在CO2中含量(充排CO2时监视)。
4)发电机排氢门MKG19AA055的逻辑保护开条件:a)(MKG18CP004)事故排氢或(MKG18CP004)氢置换在进行中。
b)发电机壳内压力大于20Kpa。
自动关条件:a)或b)a)MKG18CP004)发电机壳内气体压力小于最小值。
发电厂的启备变运行方式探讨
摘要本文针对发电厂的启备变采用冷备用方式后,就厂用电快速切换时间,空载合闸励磁涌流两个方面进行了分析,提出了启备变采用冷备用方式的可能性和具体增加的设备接线。
关键词空载;冷备用;励磁涌流;剩磁;偏磁
中图分类号TM96 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)062-0178-01
启备变是发电厂内重要的变压器之一,它的主要作用是在机组启动的过程中,从系统获得电能,为厂用电系统提供机组启动时所需要的电能,在机组正常运行时,作为厂用电工作电源的备用电源。
鉴于启备变在发电厂内的作用,启备变绝大部分时间处于空载运行状态,尽管变压器本身的效率很高,一般能达到99%以上,但长期充电空载运行既影响变压器的使用寿命,又造成很大的空载损耗的浪费。
既然启备变长期处于空载运行状态,能否考虑启备变冷备用,当机组启动过程中,或厂用电工作电源失电,切换到备用电源时,投入启备变,其它时间启备变正常处于不带电状态,即冷备用状态。
若启备变冷备用,人们一般担心:厂用电快速切换能否实现,如何控制启备变空载合闸励磁涌流。
1 启备变备用方式与厂用电切换的关系
厂用电快速切换时间涉及到两个方面,一是断路器固有合分闸时间,二是快切装置本身的动作时间。
启备变高压侧断路器合闸时间一般不大于65 ms,低压侧断路器合闸时间一般不大于
70 ms。
现在,厂用电快切换装置普遍采用微机型,快切装置本身的固有动作时间包括硬件固有动作时间和软件最小运行时间,一般可小于12 ms。
如图1所示,6 kV工作段正常时由高厂变供电,启备变热备用时,断路器1DL,2DL合闸状态,3DL分闸状态,快切装置启动后,合断路器3DL,分断路器2DL;启备变冷备用时,断路器2DL合闸状态,1DL,3DL分闸状态,快切装置启动后,合断路器1DL,3DL,分断路器2DL;启备变冷备用与热备用相比较,就切换时间而言,不会增加切换所需时间。
启备变热备用时能够满足快切要求,同样,冷备用时也能够满足快切要求。
2 启备变空载合闸励磁涌流的消除方法
启备变采用冷备用方式,当机组出现事故时,由快切装置同时给启备变高压侧、低压侧断路器发送合闸命令,这时需要考虑启备变空载合闸励磁涌流能否影响启备变投入的成功性。
变压器励磁涌流产生的成因是:当变压器任何一侧发生电压骤增时,基于磁链守恒定律引起的瞬变过程产生偏磁导致铁心过度饱和,进而使变压器励磁电流急剧增大,其数值可达正常运行空载电流的数倍。
由于变压器绕组电阻R的存在,因此励磁涌流会按时间常数τ=L/R衰减,L为绕组的电感,励磁涌流的衰减速度与变压器的参数有关。
铁磁材料磁化后,当外施磁势消失,铁磁材料内的磁通并不是零,而是有一部分剩余,这个剩余的磁通就称为剩磁,理论证明变压器剩磁极性和数值与断开电源时的分闸相位角有关,偏磁的极性和数值则与施加电源时的合闸相位角有关。
因此,通过获取分闸角的数值来决定下次合闸时合闸角的方法,就可以做到电压骤增时励磁涌流的极性和数值可控。
启备变采用冷备用后,为了使其在投入时不产生或少产生励磁涌流,防止励磁涌流引起保护误动作,需要增加抑制变压器励磁涌流的设备,如选用深圳智能公司的涌流抑制器SID-3YL,该设备通过控制启备变高压侧断路器的合闸操作,使启备变空投产生的偏磁抵消原来磁路的剩磁实现对励磁涌流的抑制。
其原理框图如图2所示。
输入信号有:启备变高压侧PT、CT、断路器辅助接点,合闸命令。
涌流抑制器的输出信号送到断路器的合闸控制回路,断路器的分闸命令无需由涌流抑制器控制,但涌流抑制器长期带电运行,监视并记录变压器电源切除的切除角,以便准确确定下次合闸时的合闸角。
启备变空载合闸时,涌流抑制器接收到合闸令后,根据已记录的前次分闸角及预先设置的三相断路器合闸时间,通过电压互感器获得的电压采样值,第一时间发出合断路器命令。
断路器辅助接点是作为向涌流抑制器提供测量断路器分、合闸时间的信号。
考虑到辅助接点与主触头的动作有时差,涌流抑制器专门配有SID-3YL-M型测量装置,在断路器脱离一次回路电源时测量这一时差的功能,作为修正断路器分、合闸时间之用。
3 小结
随着发电厂机组容量的不断增大,启备变的容量也不断增加,其空载损耗不容忽视,以最近设计的某电厂为例,该工程设置启备变2台,每台变压器容量65/40/25MV A,根据制造厂提供的资料查得启备变的空载损耗55 kW,按年利用小时数8000小时计算,2台启备变运行一年,由空载损耗造成的电能损失88万度,约合108吨标准煤,若启备变采用冷备用方式,节省的经济费用将是可观的。
启备变冷备用还是热备用,不会影响到厂用电快速切换时间;涌流抑制器SID-3YL已经在几个电厂得到了应用,在空投启备变的过程中,对涌流的抑制效果确实很好。
基于以上两点,在今后的设计工作中,若无特别的要求,应该首先考虑启备变采用冷备用方式,减少变压器的空载电流引起的电能损耗,与整个社会倡导节约能源、减少污染,建设和谐社会的理念相协调。
参考文献
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