大型发电厂一台半断路器接线的

大型发电厂一台半断路器接线的 合理方式探究 张关存 （山西鲁能河曲发电有限公司 036500） 摘要：以《火力发电厂设计技术规程》为依据，以《电力工程电气设计 手册 华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载 电气一次部分》为参照，参考其它电厂的实际运行经验及全国电力安全通报方面的资料，对河曲电厂一台半断路器接线方式进行可靠性 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，找出其弱点及产生的原因，然后制定出防止不安全事件发生的对策，并为其它新建大型电厂提供借鉴。 关键词：电气主接线；一台半断路器接线；交替布置；弱点；对策 引言 河曲电厂规划容量为4×600MW，分两期建设，一期工程两台600MW机组于2002年8月开工，2004年底相继投产。其电气主接线采用的是一台半断路器接线方式，由于同名回路未进行交替布置，引起了有关人员对其运行安全性和操作灵活性的质疑，迫使该厂技术人员重新对一、二期工程的主接线方式进行分析，并拿出安全运行对策。 1　河曲电厂一期工程一台半断路器接线方式的弱点 河曲电厂一期工程2×600MW机组的电气主接线方式如图1所示。其特点是：发电机出口不装断路器和隔离开关，且同名回路未交替布置，其开拓性的做法是：把二期工程高压启/备变高压侧所需的断路器和隔离开关提前投资购买，与一期工程启/备变高压侧的断路器和隔离开关共同组成一个不完整串，其作用相当于一个完整串，因此，一期工程相当于有三个完整串，具有一定的灵活性和可靠性，克服了发变组出口和线路出口不装隔离开关所带来的不便。由于同名回路未交替布置，且在进出线回路中未装设隔离开关，所以，在减少一个配电间隔和四台隔离开关占地面积的同时，节省了相应的投资。但该接线方式的弱点是： ①当断路器4（或7）检修时，若断路器6（或3）故障或拒动，将导致断路器3（或6）、7（或4）和2停电，两回线路全部同时切除, 两台机组被迫全部停运，全厂停电。 ②当断路器4（或7）检修时，若断路器8（或5）故障或拒动，将导致断路器7（或4）、 5（或8）和1停电，#1、#2发变组全部同时解列，厂用电切至启/备变，系统倒送电。 从上述分析看来，其安全可靠性较低。该接线方式虽符合《火力发电厂设计技术规程》有关规定，但其弱点的严重程度已超过了《电力工程电气设计手册电气一次部分》所述的对大机组主接线可靠性的特殊要求。 2  河曲电厂一、二期工程电气主接线初步设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的弱点 河曲电厂二期工程（2×600MW）电气主接线的初步设计方案是：将把一期工程启/备变高压侧所使用的断路器1及其隔离开关拆除，装于二期工程的启/备变高压侧，并接至#1母线上，同时，#3、#4发变组组成一个完整串，发电机和主变压器之间仍不装断路器。至此，该厂的一台半断路器接线共有三个完整串，参见图2，发变组出口和线路出口仍未装设隔离开关，且同名回路仍未交替布置。该方案的弱点是： ①当断路器4（或7）检修时，若断路器6（或3）故障或拒动，将导致断路器3（或6）、7（或4）、9和2停电，两回线路全部同时切除,两台机组被迫全部停运，全厂停电。 ②当断路器4（或7）检修时，若断路器8（或5）故障或拒动，将导致断路器7（或4）、5（或8）、11和1停电，#1、#2发变组全部同时解列，#3、#4机失去备用电源。 ③当断路器3或4（6或7）停电检修而第二（或第一）回线路又故障跳闸，则在额定负荷下，断路器4或3（7或6）和第一（或第二）回线路流过的是除去厂用电后的四台机的总电流，为2750.7A，虽然断路器允许通过如此大的电流，但跨线和出线将受到严峻考验，因为它们的额定电流仅有2520A。因此，为确保安全，此时需使机组降出力运行。 ④当断路器10故障或拒动时，断路器9和11将被迫停电，#3、#4机组将同时解列。 从上述弱点看来，反应了其较低的安全可靠性。其中，弱点①的性质与“1”中的①完全相同，即不满足《电力工程电气设计手册电气一次部分》对大机组主接线可靠性的特殊要求。 究其原因，“1”中弱点①、②和“2”中弱点①、②、③的症结皆在于：进出线数量太少（仅两回）或同名回路未交替布置。至于弱点④，造成#3、#4机组同时解列的原因在于它们被接在了同一串中，这与《火力发电厂设计技术规程》关于：“在一台半断路器接线中，电源线宜与负荷线配对成串，同名回路配置在不同串内”的原则相抵触，而将它们接在同一串中的原因是：无出线与它们相搭配，即原因还是在于出线数量太少，虽然该条仅导致两台机组解列，不会导致全厂停电，但该现象是由单一断路器故障所致，其发生几率较高，所以，不可不重视。 值得注意的是，由于河曲电厂出线数量太少，只有两回，导致了其电气主接线的一致命弱点：无论是否进行交替布置，都不能避免当一回线路停电检修而另一回线路又故障跳闸时，导致全厂所有机组解列、全厂停电的恶果，并且，该现象仅属于双重故障性质，其发生几率相对较高，不可掉以轻心。对于一个以京津冀地区为供电目标的大型发电厂来说，若真的发生了全厂四台600MW机组全部被迫解列、全厂停电的事故，不仅会给电厂自身造成大的经济损失，更重要的是它将给整个电网和社会带来重大影响和损失，后果是极其恶劣的。 由此看来，虽然河曲电厂二期工程投产后能达到三个完整串，但由于未进行交替布置，且出线数量太少，在特殊运行方式下其可靠性仍然较低。因此，该厂对二期工程电气主接线的初步设计方案进行了如下修改：一期启/备变高压侧的两台断路器及隔离开关保持不动，二期启/备变通过断路器9接于#1母线上，#3、#4机组则通过断路器10和11、12和13分别跨接在两条母线上，参见图3。但该方案仅仅能克服初步设计方案的弱点④，避免#3、#4机组同时解列，却仍然存在着弱点①、②、③，并且是以增加两台断路器及四台隔离开关和一个配电间隔为代价的，大大增加了投资。 3  河曲电厂一、二期工程一台半断路器接线方式的弱点对策 对“1”、“2”中所述的各条弱点，均以①最为严重，在目前仅有两回出线的情况下，可采取以下临时对策： ①当断路器4（或7）检修时，宜拉开断路器6（或3），待断路器4（或7）检修完毕后一起投入运行。而这样做的唯一不良后果是：若断路器7（或4）误跳，必然导致出线二（或出线一）与系统解列，其情形与“2”中③类似，不会导致任何机组解列。 ②尽量缩短断路器4（或7）的检修时间，以减少断路器7（或4）的故障几率。 由于“1”、“2”中所述弱点②可能发生的前提与弱点①相同，因此，为了尽量保证弱点①不发生，那么，除尽量缩短断路器4（或7）的检修时间外，没有其它解决该问题的办法。对于“2”中弱点③，可采取降出力的方法来处理，另外，可采用尽量缩短断路器3或4（6或7）停电检修时间的办法来减少第二（或第一）回线路故障跳闸的几率。 但以上对策并不能从根本上改变河曲电厂主接线的可靠性，所以，从设计上采取措施避免今后新建大型电厂出现类似问题，保证机组的安全可靠运行是十分必要的。下面，以如何对河曲电厂电气主接线做进一步改进更能提高其可靠性为例，来探讨一台半断路器接线的合理方式。 ①将同名回路交替布置，可避免“1”、“2”中弱点①、②。如北仑港和石洞口电厂一期工程主接线（参见图4），由于同名回路进行了交替布置，在断路器4（或7）检修时，若断路器6（或3或8或5）故障或拒动，将仍有一台机组和一回线路运行，不会出现全厂停电和系统倒送电现象；再如哈尔宾第三发电厂的一台半断路器接线（参见图5），在断路器4（或7）检修时，若断路器6（或3或8或5）故障或拒动，不会使两台及以上机组同时解列，更不会出现全厂停电现象。但该方式增加了一个配电间隔，使占地面积增大，投资增加。 ②当二期工程的#3、#4机组投产后，由于增加了进线数量，从而避免了“1”中弱点②所说的系统倒送电现象，并可继续向系统供电。 ③在将同名回路交替布置的同时再增加一回出线（参见图5），其安全可靠性则得到相当大的提高，可避免上述所提到的各种故障下的严重威胁，但其弱点是大大增加投资。其进出线回路中不必装设隔离开关，原因是：当串数达到三串及以上时，即使在特殊运行方式下，也可保持两个及以上完整串运行，此时，进出线回路中的隔离开关已作用不大，甚至成了潜藏的故障点。 ④如果不采用同名回路交替布置方式，而是只增加一回出线，如图6所示，也可避免“1”、“2”中弱点①和“2”中弱点③、④所说的现象，即不会使#3、#4机组同时解列，也不会导致全厂停电，但却不能避免#1、#2机组同时解列的可能。不过，由于上述“2”中弱点②属双重故障性质，发生几率较小，在目前网容越来越大的趋势下，其发生后所造成的危害也越来越小，并且，相对于“3”中③来说，减少了一个间隔，使设备布置和接线简捷。 4  结束语 根据上述分析，并借鉴其它电厂的实际运行经验，对采用一台半断路器接线的不同规模的新建电厂，可分别采用以下较为合理的接线方式： ①当初期建设规模仅有两串时（含有两回线路和两台机组），应将同名回路交替布置，并在其进出线回路中加装隔离开关，以后扩建时不再进行交替布置，也不再在其进出线回路中加装隔离开关，如图7所示的平圩电厂一期工程的接线方式。 ②当初期建设回路数量为五时（至少两回出线），应将同名回路交替布置，组成两串半，在其进出线回路中可不加装隔离开关，达到既安全又灵活的目的，以后扩建时不再交替布置，也不在其进出线回路中加装隔离开关，如图4所示。 ③当建设初期出线数量仅有两回，而机组数量多于三台，并能组成3个完整串时，应将同名回路交替布置，其进出线回路中不加装隔离开关，以后扩建时不再交替布置，也不在其进出线回路中加装隔离开关。这样可避免河曲电厂目前电气主接线的大部分弱点。 ④当建设初期机组数量在三台及以上且出线数量多于两回，并能组成三个及以上完整串时，同名回路可不交替布置，进出线回路中不加装隔离开关，这样既能保证安全，又可节省耕地，以后扩建时仍不交替布置，也不在其进出线回路中加装隔离开关，如图6所示。 ⑤当机组数量多于线路与其它入串回路之和时，宜将多出的每台机组分别以半串的形式接至两条母线上，以防止类似于“2”中弱点④的发生，如图6所示。 综上所述，可进一步得出以下结论： ①采用一台半断路器接线的电厂，当其出线数量低于三回时，宜将同名回路交替布置。 ②采用一台半断路器接线的电厂，当其机组数量在四台及以上且容量较大时，其出线数量不宜少于三回。 ③采用一台半断路器接线的电厂，当其串数达三串及以上且出线多于两回时，从安全和经济角度综合考虑，同名回路可不交替布置。 根据以上结论，为满足电力系统对大机组电气主接线稳定性和可靠性的特殊要求，达到既安全经济又的目的，建议对现有《火力发电厂设计技术规程》的部分内容做如下修改：把其第105页中第13.2.13条的第二自然段的“当一台半断路器接线达三串及以上时，同名回路可接于同一侧母线”改为“当一台半断路器接线达三串及以上且出线数量多于两回时，同名回路可接于同一侧母线”。