馬加順 周明露

（1.南方電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻發(fā)電有限公司工程建設(shè)管理分公司2.南方電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻發(fā)電有限公司西部檢修試驗(yàn)分公司）

0 引言

電站400V廠用電系統(tǒng)于1992年底投入運(yùn)行，投產(chǎn)后出現(xiàn)諸多問(wèn)題，并于2000年底由鎮(zhèn)江某公司進(jìn)行了改造，改造至今已超過(guò)20年時(shí)間，目前，供電可靠性、設(shè)備監(jiān)控、運(yùn)維檢修等方面均無(wú)法滿足電站運(yùn)行要求，急需再次改造。

1 電站400V廠用電接線現(xiàn)狀及問(wèn)題

1.1 廠用電接線現(xiàn)狀

電站廠用電400V系統(tǒng)共分4組母線，分別為機(jī)組自用電、技術(shù)供水用電、公用母線及照明母線。其中，機(jī)組自用電設(shè)3段母線，分別由3臺(tái)500kVA變壓器供電，為單母線分段接線；技術(shù)供水用電設(shè)4段母線，分別由3臺(tái)1000kVA變壓器和1臺(tái)1600kVA變壓器供電，為4段單母線接線；公用電設(shè)3段母線，分別由3臺(tái)1000kVA變壓器供電，為單母線分段接線。照明用電設(shè)2段母線，分別由2臺(tái)630kVA有載調(diào)壓變壓器供電，為單母線分段接線。

1.2 運(yùn)行方式

正常情況下，機(jī)組自用電中間母線（Ⅱ段）處于明備用狀態(tài)，不帶任何負(fù)荷，分段開(kāi)關(guān)開(kāi)斷，在兩側(cè)母線失電時(shí)，則分段開(kāi)關(guān)由備用電源自動(dòng)投入方式替代失電母線。

對(duì)于技術(shù)供水泵用電，由于技術(shù)供水泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)［1-2］是按3臺(tái)水泵供2臺(tái)機(jī)成為1組供水單元，而這3臺(tái)水泵又分別由3段不同的母線供電，且每1臺(tái)均可通過(guò)自動(dòng)輪換成為工作狀態(tài)或備用狀態(tài)，故技術(shù)供水4段母線并無(wú)明確的備用母線。正常運(yùn)行方式是4段分別獨(dú)立供電，在某段母線或電源檢修時(shí)可手動(dòng)切換其他母線段水泵供水，技術(shù)供水母線間無(wú)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)。

對(duì)于公用電，中間母線接有檢修負(fù)荷及制冷負(fù)荷，正常運(yùn)行時(shí)3段母線均投入運(yùn)行，且母聯(lián)開(kāi)關(guān)開(kāi)斷。

照明用電部分只有兩段母線，運(yùn)行方式比較簡(jiǎn)單，即分段運(yùn)行，母聯(lián)開(kāi)關(guān)設(shè)備用電源自動(dòng)投入裝置，平時(shí)斷開(kāi)。

1.3 存在的問(wèn)題

（1）由于400V系統(tǒng)一級(jí)負(fù)荷盤柜所帶負(fù)荷較多，機(jī)組自用電一級(jí)負(fù)荷盤柜只有在6臺(tái)機(jī)均停機(jī)及對(duì)應(yīng)10kV廠變停電的情況下才能進(jìn)行維護(hù)工作；公用電負(fù)荷較復(fù)雜，三段母線都有關(guān)鍵負(fù)荷，對(duì)其停電風(fēng)險(xiǎn)較大，難以對(duì)整段一級(jí)負(fù)荷母線盤柜進(jìn)行停電維護(hù)。故目前的廠用接線難以滿足日常維護(hù)檢修要求，會(huì)導(dǎo)致部分開(kāi)關(guān)柜超期未修，存在較大安全隱患。

（2）經(jīng)評(píng)估復(fù)核電站6臺(tái)機(jī)最大自用電同時(shí)負(fù)荷為1段母線和3段母線，合計(jì)為942A，所需變壓器容量應(yīng)不小于653kVA；但目前自用變壓器容量為500kVA。當(dāng)機(jī)組自用電1段或3段母線停電檢修時(shí)，全廠6臺(tái)機(jī)組的自用電將全部接于3段或1段母線上，此時(shí)對(duì)應(yīng)的機(jī)組自用變?nèi)萘坎粷M足需求，故目前電站無(wú)法停電檢修機(jī)組自用電1段和3段母線。

（3）電站設(shè)計(jì)于上個(gè)世紀(jì)八十年代，受制于當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)理念和電網(wǎng)需求，廠用電接線未考慮接入黑啟動(dòng)裝置，已不滿足現(xiàn)行規(guī)程規(guī)范要求。

考慮到這三類村鎮(zhèn)銀行P值隨監(jiān)管強(qiáng)度的變動(dòng)而發(fā)生改變的作用路徑是不同的，Ⅰ類村鎮(zhèn)銀行貸款的P值在θ=0時(shí)的初始值以及P值隨θ增加而下降的速率較其他兩類村鎮(zhèn)銀行更低。Ⅱ類村鎮(zhèn)銀行P值的變動(dòng)同理，即分別代表 i(i=1，2，3)類村鎮(zhèn)銀行貸款業(yè)務(wù)的平均違約概率隨監(jiān)管強(qiáng)度變動(dòng)而改變的路徑(如圖1)。

電站原機(jī)組自用電和公用電接線方案如圖1、圖2所示。

圖1 電站原機(jī)組自用電接線圖

圖2 電站原公用電接線圖

2 廠用電接線優(yōu)化方案研究

2.1 廠用電接線優(yōu)化方案

（1）機(jī)組自用電接線優(yōu)化方案

電站原400V機(jī)組自用電接線共設(shè)3段母線，并分別由3臺(tái)機(jī)組自用變提供電源。正常運(yùn)行方式下3段母線獨(dú)立運(yùn)行。第Ⅰ段母線帶1號(hào)～6號(hào)發(fā)電機(jī)機(jī)旁動(dòng)力盤的1段母線運(yùn)行，第Ⅲ段母線帶1號(hào)～6號(hào)發(fā)電機(jī)機(jī)旁動(dòng)力盤的另1段母線運(yùn)行，第Ⅱ段母線實(shí)際處于明備用狀態(tài)，不帶任何負(fù)荷，僅在第Ⅰ段母線或第Ⅲ段母線失電時(shí)，由第Ⅱ段母線帶第Ⅰ段母線或第Ⅲ段母線運(yùn)行。該方案在第Ⅰ段母線或第3段母線停電檢修時(shí)，全廠6臺(tái)機(jī)組的自用電將全部接于第Ⅲ段母線或第Ⅰ段母線上，若此段母線再出現(xiàn)故障，將會(huì)造成全廠停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)；且6臺(tái)機(jī)組的自用電的負(fù)荷由Ⅰ段母線提供，機(jī)組自用變?nèi)萘坎粷M足需求。

針對(duì)上述問(wèn)題，將機(jī)組自用電一級(jí)負(fù)荷配電柜采用3段單母分段接線，每段母線均帶4回機(jī)旁盤配電回路。正常運(yùn)行時(shí)，3段單母線分段運(yùn)行（母聯(lián)斷開(kāi)），當(dāng)其中一段母線的進(jìn)線電源失電時(shí)，相應(yīng)母聯(lián)合上，由1臺(tái)變壓器帶2段母線運(yùn)行。該方案的機(jī)組自用電接線詳見(jiàn)如圖3所示。

圖3 優(yōu)化后機(jī)組自用電接線圖

該方案每段母線均帶4回機(jī)旁盤配電回路。當(dāng)任一段母線停電檢修時(shí)，可保證2臺(tái)機(jī)組機(jī)旁盤雙電源供電，4臺(tái)機(jī)組機(jī)旁盤單電源供電；任兩段母線停電檢修時(shí)，可保證4臺(tái)機(jī)組機(jī)旁盤單電源供電，從而避免全廠停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)，安全可靠性較高，徹底解決了原接線方案中機(jī)組自用電盤檢修不便的問(wèn)題。

此外，該方案機(jī)組自用變最大負(fù)荷出現(xiàn)在一臺(tái)自用變帶2段母線的情況，2段母線總負(fù)荷約為435 kVA，500kVA機(jī)組自用變壓器能滿足該要求。

（2）公用電接線優(yōu)化方案

電站原公用電接線為3臺(tái)公用變壓器帶3段母線的單母線分段接線，3段母線間可互為備用，供電可靠性和靈活性較高；3臺(tái)公用變?nèi)萘烤鶠?000kVA，但3段母線所接負(fù)荷分配不合理，第Ⅰ段和第Ⅲ段母線分配的負(fù)荷明顯高于第Ⅱ段母線；若檢修第Ⅰ段母線時(shí)，將會(huì)造成第Ⅲ段母線的公用變過(guò)載，同理檢修第Ⅲ段母線時(shí)將造成第Ⅰ段母線的公用變過(guò)載，故電站難以對(duì)上述母線盤柜進(jìn)行停電維護(hù)。

針對(duì)上述問(wèn)題，優(yōu)化公用電負(fù)荷的接線，盡量使公用電負(fù)荷均勻分配在三段母線上，三段母線間設(shè)置母聯(lián)，正常運(yùn)行時(shí)，3段單母線分段運(yùn)行（母聯(lián)斷開(kāi)），當(dāng)其中一段母線的進(jìn)線電源失電時(shí)，相應(yīng)母聯(lián)合上，由1臺(tái)變壓器帶2段母線運(yùn)行，且公用變不會(huì)過(guò)載。母線檢修時(shí)可分段進(jìn)行，徹底解決公用電盤柜檢修維護(hù)問(wèn)題。

2.2 電站黑啟動(dòng)能力復(fù)核

根據(jù)電站目前實(shí)際運(yùn)行情況及在電網(wǎng)中的作用，計(jì)劃結(jié)合本次廠用電系統(tǒng)改造，增加柴油發(fā)電機(jī)組作為電站黑啟動(dòng)電源，使電站具備B類黑啟動(dòng)能力。

根據(jù)GB／T 38334-2019《水電站黑啟動(dòng)技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)要求，并結(jié)合電站實(shí)際負(fù)荷情況，電站B類黑啟動(dòng)交流負(fù)荷為：蝶閥油壓裝置油泵、頂蓋潛水泵、壓力鋼管取水電動(dòng)減壓閥（在黑啟動(dòng)時(shí)，可打開(kāi)該閥門，從該減壓閥取水作為機(jī)組的技術(shù)供水）、勵(lì)磁裝置交流電源、勵(lì)磁風(fēng)機(jī)電源等。

上述交流負(fù)荷共計(jì)約140kW （其中最大負(fù)荷為蝶閥油壓裝置油泵，95kW），且均從機(jī)組自用電配電盤引接電源，故本次廠用電改造，擬在機(jī)組自用電一級(jí)負(fù)荷盤第Ⅱ段母線中增加柴油發(fā)電機(jī)的進(jìn)線開(kāi)關(guān)，柴油發(fā)電機(jī)組連接至該段母線后作為電站的黑啟動(dòng)電源?？紤]電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)壓降等因素，經(jīng)復(fù)核，柴油發(fā)電機(jī)的容量應(yīng)不小于315kW。

3 結(jié)束語(yǔ)

電站400V廠用電系統(tǒng)于2000年底進(jìn)行了改造，改造至今已超過(guò)20年時(shí)間，供電可靠性、設(shè)備監(jiān)控、運(yùn)維檢修等方面已無(wú)法滿足電站運(yùn)行要求。針對(duì)電站廠用電接線所存在的問(wèn)題，通過(guò)機(jī)組自用電接線方式的優(yōu)化和公用電負(fù)荷分配的優(yōu)化，徹底解決了電站400V廠用電系統(tǒng)難以停到檢修的問(wèn)題；并根據(jù)現(xiàn)行規(guī)程規(guī)范要求，廠用電接線中增設(shè)了黑啟動(dòng)電源，使電站具備B類黑啟動(dòng)能力。