作者:梁卫 孙作芳 刘邦鼎
1 乌江渡发电厂简况
乌江渡发电厂位于乌江中游,在贵州省中部遵义市境内,北距遵义市57km,南距贵阳市108km。枢纽工程于1970年开工,1971年截流,1979年下闸蓄水,同年底第一台机组发电,1982年3台机组全部投产发电,总装机容量630MW。随着西部开发和西电东送的需要,乌江渡发电厂抓住机遇,于2004年1月开始将2#、3#、1#机进行增容改造至250MW,2005年6月21日全部增容改造完成正式投运。增容改造后,由于厂用电系统的连接方式和高压厂用变压器的容量发生了较大变化,安全可靠性得到了大大的提高。
2 增容前厂用电系统运行方式
增容改造前乌江渡发电厂1号厂发电机变压器组接线方式为单元接线,发电机出口没有装设断路器,只装设了一把隔离刀闸,在主变高压侧装有断路器,做为发电机变压器组的并网与解列点。厂用电主要由1#、2#、3#高压厂变所的带6kVⅠ、Ⅱ、Ⅲ段供全厂用电。6kVⅠ—Ⅲ段和6kVⅡ—Ⅲ段之间实现备用关系,由备用电源自动投入装置实现相互备用关系。接线图见图1(附后)。
1#高压厂用变压器(21B)的高压侧接于1#主变低压侧与1#发电机出口主刀闸之间,带高压厂用电6kVⅠ段。2#高压厂用变压器(22B)的高压侧接于2#主变低压侧与2#发电机出口主刀闸之间,带高压厂用电6kVⅡ段。3#发电机变压器组不带高压厂用电,在0#主变低压侧带3#高压厂变(20B)供6kV Ⅲ段供电。因此在停1#或2#机时必须倒换厂用电,且停机后将失去一个高压厂用电源。
增容改造前1号厂高压厂用变压器型号为:(DG—630/15)×3,容量为 3×630kVA 低压侧额定电流为100A。
近几年来,由于厂用电负荷的不断增加,高压厂用电源(高压厂变)容量不足的情况日趋严重,经过实际运行统计1#高厂变21B所带负荷电流在26A左右;2#高厂变22B所带负荷电流在50A~70A左右;3#高厂变20B负荷电流在30A左右,1#~3#高厂变所带负荷的总电流达130A左右,而一台高厂变低压侧的额定电流为100A。由此可看出1号厂6kV Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ联络运行由一台高厂变供电时,将使高厂变过负荷,严重时可能会引起过流跳闸。而在枯水期,由于库水位较低,为保证我厂在系统中的调峰调频的调节作用,系统经常要求停两台机备用保水。在这种情况下,我厂经常在只有两个厂用电的情况下运行,若此时有一台高压厂用变压器发生故障,将使剩下的一台高厂变过载甚至跳闸,可能造成我厂全厂厂用电消失的危险。特别是在0#主变停运或检修的情况下, 1#或2#机的停运相当困难,如必须停机时将采用主变倒挂厂用电的形式,增加了操作的难度,且在开机时又得重新倒换厂用电,将主变压器退出运行后合上发电机出口主刀闸才能开机并网发电,延误了开机,达不到快速开机的目的,失去了水电厂开机等运行方式的灵活性。
总结以上厂用电运行中存在的问题:
1)一台高厂变带全厂厂用电时,负荷较重,厂用电的供电可靠性降低;
2)停机倒换厂用电时,操作较多;
3)受系统方式影响,主变倒挂系统运行时(选择主变中性点接地),操作复杂,且降低了开机速动性,开机时间较长,不能满足系统需要。
因此,为保证机组的安全运行和减少不必要的操作,减轻运行人员的负担,为实现水电站“无人值班,少人值守”,实现现代化管理的需要,将1号厂厂高压厂用变的连接方式和容量的改造工作与机组的增容改造工作结合起来,在2005年6月完成了所有高厂变容量和接线方式的改变,使其运行方式灵活多样。
3 增容改造后厂用电的接线方式及优点
为了满足系统对运行方式多变的要求,提高机组开、停机速动性,提高厂用电的安全可靠性,乌江渡发电厂的增容改造工程在原接线的基础上,在发电机与主变器低压侧之间多增加了一台出口断路器,作为机组正常启、停的并列点和解列点,3台高压厂用变压器分别接在1#、2#、3#主变的低压侧,0#主变低压侧预留作为备用。
增容改造后,1号厂厂用电接线方式为:1#号高厂变接于1#主变低压侧与1#发电机出口断路器之间带6kV Ⅰ段厂用电, 2#号高厂变接于2#主变低压侧与2#发电机出口断路器之间带6kV Ⅱ段厂用电, 3#号高厂变接于3#主变低压侧与3#发电机出口断路器之间带6kV Ⅲ段,靠厂用电源自动投入装置实现6kVⅠ~Ⅲ段和6kVⅡ~Ⅲ段之间的互备用关系。这样,相当于3台高压厂用变压器都接于系统侧,且能实现相互备用,在发电机停机时均能保证3台高厂变正常运行。
3.1 大大提高了我厂厂用电系统运行的可靠性和安全性。
3.2 增容改造后,高压厂用变压器型号为SC9-2500/15.75/6.3,容量为2500 kVA,低压侧额定电流为229A,而厂用电负荷电流约为130A左右,可以看出1台高压厂用变器完全能够满足全厂用电的需要,因此,只要保证有两个及以上的高压厂用电源就能确保厂用电的安全性和可靠性。
3.3 增容改造后,由于发电机出口加装了出口断路器,机组的启、停正常时以出口断路器作为并列和解列点,不影响厂用电的运行,缩短了我厂开停机的响应时间,特别是作为一个调峰调频的主力水电厂,开停机的成功和时间对保证主系统的安全尤为重要。开停机时减少了倒换厂用系统的操作,减少了不必要的操作,大大减轻运行人员的操作负担,减少了误操作事故的发生。
4 增容改造后厂用电系统存在的不足
增容改造后,厂用电系统虽然有了以上所述的优点,但是,由于乌江渡发电厂与主系统的连接较为薄弱,正常情况下只有江阳双回205、206线路与系统连接,在主汛期大发电时江阳双回205、206线路负荷太重(一般单回负荷在250MW以上),主汛期又是在雷雨季节,故障跳闸的几率较高,如果江阳双回205、206线路故障跳闸,三台250MW的机组只带一个200MW左右的地区网,系统在这种大负荷的冲击下可能相当不稳定,可能会拉跨厂用电系统,甚至可能引起机组转速上升至事故停机,这样将可能造成全厂厂用电源消失,造成事故扩大。这应引起我们的高度重视。
5 解决增容改造后厂用电系统的不足的措施
增容改造后,在我厂与主系统连接的薄弱环节未解决之前,应预防全厂厂用电消失事故的发生,从技术考虑,认为考虑将一台机的高周切机保护的动作出口考虑为跳主变高压侧开关,从而由此机组带一个厂用电系统运行的原则,以保证厂用用电的安全。同时加强厂用电设备维护和黑启动电源的维护和管理,是保证厂用系统及机组安全稳定运行的重要保证。 |