试论大型发电厂电气主接线优化方案

Ｉ》》学术交流　放论大型炭电厂电　歪接线优Ｔ匕方案　中鼎国际建设集团江西省煤炭综合利用设计院　文方案的不足，提出了优化后的方案。　亮　【摘要】大型发电厂直接关系着国民经济发展，作为其重要组成部分，电气主接线的设计尤为关键。首先阐述了其设计应满足的三项要求，然后结合实例，针对其原设计　【关键词】大型发电厂；电气主接线优化方案；灵活性；经济性　引言　随着用电需求的增长，许多大型发电厂　相继建立起来，在电力系统中发挥着基础性作　用。由于线路设备众多，结构庞大，大型发电　厂的设计有一定难度。尤其是电气主接线，作　为其中的关键部分，连接方式及运行状态直接　线以３／２接线方式为主，即３台断路器串联跨接　在两组母线之间，且两个回路依次与中间断路　器两端的双母线相接。发电机组通过２２０ＫＶ线　路和５５０ＫＶ线路与电网相连，经主变升压后，　发电机直接接入５００ＫＶ系统。　２．１主接线方式的优势　台断路器控制１回线路，以维护系统的安全稳　定。　３．２该电气主接线的优势　①对非全相运行故障具有明显的预防效　果。该发电厂采用此接线方式，可通过电气联　动的断路器在发电机组的高压侧断路器的运　关系到发电供电的稳定性和安全性。合理的设　该发电厂采用３／２方式，有３台断路器串　用，预防发电机组的非全相运行保障；　计对工程质量、投资、效益等多方面都大有裨　联。在运行中，即便一台因故障而无法正常运　②继电保护回路简单，可靠性提高。ｌ／２　益，虽然主接线的连接方式不断改进，但控制　行，也不会影响到其他回路的工作；而且某段　电气主接线方式使继电保护消除了“和电流”　回路接线过于复杂，容易引起故障。这就要求对　母线出现异常，通常也能够实现持续供电，可　现象，继电保护回路变得简单，可靠性大幅提　电气主接线进行优化，以促进电网事业的进步。　见其灵活性和可靠性较好；此外，若采用双　升；　１．电气主接线及其要求　断路器双母线的接线方式，其出口没有隔离开　③操作的概率大大降低。原来的接线方　电气主接线指的是发电厂、变电所为满足　关，会带来诸多不便，而３／２接线方式则可有　式，为保障断路器具备完整性，停电或送电操　预定的功率传送及运行而设计的，用以表明高　效解决这一问题；每一条回路可以少半台断路　作某一回路时有一个解环和合环的操作过程，　压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电　器，从而减少投资费用。　操作规程极其复杂，且容易出现误操作。而采　路。主接线意义重大，在设计时往往要综合电　２．２不足之处　用１／２接线方式后，因不存在中间断路器，断　气设备规格、出线条件、配电装置以及周围环　在有着诸多优势的同时，此接线方式的不　路器的控制方式成为唯一方式，其控制回路、　境等多项因素加以考虑。先对原始资料进行仔　足之处也应加强重视。如二次接线颇为复杂，　同期回路以及保护回路的接线大大简化，其相　细分析，然后拟定主接线方案。通常需要满足　从其连接形式及ｃＴ配置方案可知，保护存在重　对应的操作程序也得到简化，进而降低了误操　以下３方面的要求：　叠区和死区，且保护动作十分繁杂。不方便设　作的概率；　ｌ＿ｉ可靠性　备的检修维护，当某一个断路器处于检修状　④有利于运行与检修。原来接线方式中所　发电厂是电力系统发电的源头，其可靠性　态时，其他断路器或发生拒动，极易导致另一　涉及的问题较多，如有失灵保护的配合、继电　直接决定着后续变电、输配电等环节。所以要　台断路器的停运，以至于引起大面积停电；为　保护的检修、电流互感器的配置、电压互感器　全面考虑一次元件和二次元件的质量及运行状　使流过母线的电流有所减少，发电厂要合理地　的配置、二次线安装单位的划分等。而优化后　况，如断路器、母线、互感器、继电保护、隔　分配供电潮流，电源侧和负荷侧的回路应搭配　的设计方案则有效避免了上述问题，二次接线　离开关等。需保证在检修中不会影响到正常供　在ｌ串断路器内。在选择线路断路器时，需符　简化后，二次回路的故障概率也大大降低，对　电，且尽量减少发电厂因此而停电的几率；在　合单相重合闸的要求，所以必须具备分相操作　运行和检修都极为有利。同时还有利于提高电　母线、断路器检修中确保能够满足各类负荷对　的操作机构。另外，为避免出现发电机非全相　气主接线的可靠性；　供电的要求；预估全部机组停电后可能产生的　运行的状况，发电机一一变压器组的断路器需　⑤投资成本更低。与之前的方式相比，　后果；根据实际运行效益及积累的经验客观地　选用三相联动的操作机构。而该厂的这一连接　优化后的方案在成本上明显更具优势。此外，　评价其可靠性。　方式显然难以满足这些要求；部分继电保护装　该接线方式有利于发电厂在主变高压侧进行上　１．２灵活性　置频繁出现“和电流”　的现象，容易引起保　网电量的计量，适合厂网分开后竞价上网的需　发电厂内部结构较为复杂，工作情况多　护误动，进而引发电力安全事故。所以要安装　求。　变，电气主接线必须要灵活方便使用。即在　“和电流”保护器，这便使得控制回路接线更　３．３优化方案存在的不足　工作情况有所转变，或部分设备处于检修状态　为复杂。　该接线方式是以双母线接线方式为基础的　时，可通过其他方式灵活调度，确保供电不会　３．电气主接线方案的优化　改进，所以也会存在双母线接线方式的某些缺　中断。以实现系统的简化，进而合理地调配电　３．Ｉ优化后的方案　陷，假设一段母线出现故障，或者断路器启动　源负荷。具体要求为：在事故中可灵活地将故　针对３／２接线方式的不足，该厂提出一种　了失灵保护，这一段母线便会失电，导致全厂　障线路切除；在母线、继电保护设备等处于检　新的接线方式，即Ｉ／２接线方式。随着电网事　一半的机组停止运行，极易破坏到系统的稳定　修状态时，能够方便地将其停运，以保证电网　业的进步，系统容量大幅增长，而单机容量的　性。　正常运行；从初期到最终接线能够顺利过渡，　地位有所削弱。某单个发电机即便停止工作，　４．结束语　扩建中一次设备和二次设备尽量少的更新。　系统也能够正常运行　在高科技的推动下，超　电气主接线是电网中的重要组成部分，　１．３经济性　高压断路器的性能逐步提升，在发生故障后，　其设计是否合理直接关系到电力系统的正常运　在满足灵活性和可靠性的基础上，还需考　发电机组的停运几率降低。而且国内的输电线　行，所以在设计时务必要综合考虑可靠性、经　虑设计的经济性　主要体现在以下三个方面：　路电压等级也在不断提高，加上输电距离越来　济性和灵活性。就目前而言，多数发电厂在设　①节省投资。主接线系统包含众多设备和线　越远，对系统的稳定性提出了更高的要求。综　计时都采用３／２的接线方式，但该方式存在有　路，且随着技术的更新需不断改进，这必然要　合这些因素考虑，该厂设计了一种简单、可　很多不足。对此，本文提出了一种简单可靠的　投入大量成本。所以在设计时应遵循简单的原　靠而且灵活、经济的１／２接线方式。如图１所　１／２接线方式，并对其进行了分析。　则，以节省一次设备及二次设备的投资成本；　示。　②节能降耗。大型发电厂规模较大，通常需要　该方式是在双母线双断路器接线方式的基　参考文献　占用大量土地，主接线设计时应考虑如何减少　础上发展起来的，属于“单双断路器”方式，　【Ｉ】曾令发．发电厂电气主接线可靠性的实践研究Ｕ］．华东　占地面积，对配电装置的配置进行优化，从而　所以称其为１／２方式。其中，　“１”指的是利用　科技，２０１３，２０（１２）：１０９－１１０．　可减少水泥、钢铁等基础材料的用量；为起到　１台断路器对发变组加以控制，“２”指的是利　田杨铁．火力发电厂电气生接线方式研究Ⅱ】．机电信息，　节能降耗的目的，应采取有效的措施对短路电　用２台断路器对系统线路进行控制。与普通方　２０１１，２７（３６）：１４３—１４４．　流加以限制，以选择轻型的电器及小截面的载　式相比，该方式不存在母联和旁路，更加简单　［３］宋秋华．火力发电厂电气主接线设计分析与改进Ⅱ】ｌ科　流导体；变压器的型式、数量等均要按照用电　可靠。该发电厂属于大型发电厂，发电机组较　技资讯，２０１１，２１（２５）：１１４—１１６．　需求具体而定，以免造成浪费。　多，若断路器的可靠性有良好的保障，则对发　【４］詹桂来．常州大型火力发电厂电气主接线的设计Ⅱ】ｌ黑　２．某大型发电厂的电气主接线方案设计　电机组暂停运行的要求则不会太高，且利用１　龙江科技信息。２０１２，２６（１１）：１７６—１７８．　某发电厂占地面积４７５０００ｍ２，在２００９年完　台断路器控制发电机组更加经济。若面对的　【５］朱新华．发电厂电气设备及主接线的可靠性分析Ⅱ］．科　成一２Ｘ６００ＭＷ燃煤发电机组的建设工程，主接　是超高压线路或特高压线路，尽量选择使用２　技致富向导，２０１３，２６（３）：１９ｏ－１９１．　一２６４一电子世界