浅谈水电站厂用电源引接方式及运行  
     
 
 
 
宁波市白溪水库管理局 潘佐华 项小平 匡全忠
 
 

   一、白溪水电站概况

   白溪水库位于浙江省宁海县境内白溪干流中游,是一座以防洪、供水为主,兼顾发电、灌溉等综合利用效益的大Ⅱ型水利枢纽工程。电站装机2台,单机容量9000kW。水电站以35kV一级电压接入系统,电气主接线采用一机一变的单元接线,35kV采用内桥接线,35kV进出线2回。电站年平均发电量4380万kW·h,在电力系统中担负腰荷和部分峰荷任务。

   二、厂用电源的取得方式

   根据白溪水电站电气主接线、运行方式与在系统中的作用,选用三种厂用电源的引接方式。厂用电源引接方式为由发电机电压分支线引工作电源、由地区电网取得备用电源、自备柴油发电机为保安备用电源。

   三、厂用电接线方式

   白溪水电站厂用电接线方式为单母分段接线,三台厂变分别向Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段400V厂用母线供电,1#、2#两台坝区变向坝区400V厂用Ⅳ段母线供电。柴油发电机向400V的V段母线供电。为了保证厂用电的可靠性,400V厂用各段母线之间分别装设了母联开关,便于切换。厂用Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ段母线作为正常的工作母线带厂用负荷,厂用Ⅲ、Ⅴ段母线作为备用母线,不带厂用负荷,作联络用。白溪水电站厂用电接线如图1所示。

   四、厂用电的运行

   1.厂用电的运行方式
   在两台机组均正常运行期间,厂用电在正常运行方式:1#、2#、3#厂变分别带400V厂用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段母线。在机组停役期间,发电机出口开关断开,厂用电通过主变压器从系统倒送,所以在机组起动、停机之时,主变压器充当起动变压器的作用;当机组出现故障时,保护动作只跳发电机出口开关,厂用电不中断,不需要做任何操作;当主变压器或35kV系统发生故障时,发电机出口开关和线路开关同时跳闸,厂用电消失,厂用电自动切换装置会合上400V厂用Ⅰ、Ⅲ段或Ⅱ、Ⅲ段母联开关,由3#厂变带厂用电。
   当某一厂变停用,可以通过400V母联开关灵活切换来确保厂用电可靠供电。
坝区用电的正常运行方式:1#坝区变带400V厂用Ⅳ段母线,2#坝区变备用。1#、2#坝区变互为备用。
当1#、2#坝区变停用,此时坝用电由400V厂用Ⅳ段母线带。当所有的电源均失去时,启动柴油发电机带厂用电和坝区用电。
   2.厂用电的自动切换
   为保证厂用电供电的可靠性,计算机监控系统内设有400V厂用电及坝区用电的自动切换操作程序,在正常运行方式下,厂用电和坝区用电的自动切换如下:
   厂用电在正常运行方式下,当400V厂用Ⅰ段或Ⅱ段失电时,由厂用电自动切换装置自动投入备用电源(停电母线由3#厂用变供电)。当故障排除后,1#、2#厂变恢复供电,厂用电能自动恢复正常运行方式;当400V厂用Ⅲ段母线失电时,自动切换装置不动作。
   坝区用电当1#坝区变事故跳闸时,自动切换装置将负荷切换至2#坝区变。;当2#坝区变事故跳闸时,自动切换装置不动作。1#、2#坝区变均为事故跳闸时,自动切换装置动作,400V厂用Ⅴ、Ⅳ段母联4502开关合上,将Ⅳ段负荷切换至Ⅴ段。
对重要负载均设有HSQ1型双路电源自动切换装置,由厂用Ⅰ、Ⅱ段母线分别提供常用电源和备用电源,以保证诸如继保室、压油泵、空压机、消防水泵等重要负载的可靠供电。
   3.厂用电的保护与监控
   厂用电的保护主要是厂用变及坝区变的电流速断、过电流、零序、温度保护,400V母线的欠压保护。


   厂用电运行的监控有现地和远方计算机监控两种。现地监视主要依靠配电屏上的表计和指示灯等设备来监视厂用电的运行状态,现地控制主要依靠切换开关,控制开关等设备对厂用断路器进行控制方式设定及分合操作。计算机监视可以分为画面监视、故障监视、事件监视、模拟量监视等几方面,上位机上可以监视到各开关的状态,故障报警,事件记录及电压电流等参数。计算机远方控制包括在计算机上进行各厂用开关的分合操作,备自投的退出/投入操作等。

   五、运行中存在问题及解决措施

   在电厂投产运行初期,出现当低压侧母线在失压状态时,上位机合不上低压侧开关的问题,该问题影响了厂用电的切换。经分析认为:以1#厂变低压侧4101开关(QF1)为例,在厂用电低压母线失压状态时,上位机发出低压侧开关合闸令,开关合闸,开关合闸位置接点闭合,经现地PLC送至上位机自动切换程序内X003、X002闭合。由于欠压继电器的机械接点存在返回时间,当在合闸的瞬间检无压接点还在接通状态M003闭合,则又发出低压侧开关分闸令Y001动作,厂变低压侧开关在合闸后便立即分闸,导致切换失败。
   原梯形图中只在400V厂用I段母线失压分闸中延时1S,而在合闸时没有延时(如图2),因此,在厂变低压侧开关分闸PLC程序中,对400V厂用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段母线失压和合闸位置接点控制语句中增加1秒的延时(如图3)。这样在上位机发出低压侧开关合闸令后,400V厂用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段母线电压继电器检测到母线有压,则母线失压接点不会接通,此时就不会再发出分闸令,保证开关正常合闸。


 
 
 
   
 
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