大型火电厂厂用电系统若干问题探析

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1、大型火电厂厂用电系统若干问题探析　　摘要：结合某些大型火力发电厂厂用电系统中出现的问题，对厂用电系统中的一些问题进行了分析，探讨厂用电系统中辅机工作电源分布对机组运行的影响，提出了厂用电系统保护配置、设备选型、辅机控制电源等方面应注意的问题。关键词：电源分布；零序保护；F-C回路；整定计算；设备选型作者简介：程琪（1979-），女，安徽安庆人，安徽安庆皖江发电有限公司设备部，助理工程师。（安徽安庆246008）中图分类号：TM7文献标识码：A文章编号：1007-0079（2013）20-0223-02现代大型火力发电厂的单机容量大，辅机数量多，

2、辅机的安全运行直接影响到机组的安全运行。作为辅机供电电源的厂用电系统承担着重要的责任，厂用电系统设计、厂用电系统继电保护的整定、设备选型、辅机控制对机组的安全稳定运行至关重要。一、辅机电源及控制1.辅机电源分布2005年某厂7300MW机组曾发生过某6kV公用段三相短路，造成机组跳闸事件。三相短路的6kV公用段由运行机组的某6kV工作段供电。短路发生后，两母线段联络开关的过流保护正确动作切除故障母线后机组仍然跳闸。2010年某厂600MW机组发生高压工作母线上的一台循环水泵电机三相短路，循环水泵电机继电保护正确动作切除故障，但机组仍然跳闸。两起

3、停机事件最终检查发现与辅机电源的分布不合理密切相关。第一起母线短路时，由该工作母线通过低压工作变压器供电的低压母线失电，造成由该母线供电的给煤机失电，由于有工艺联锁要求的磨煤机和给煤机的工作电源没有对应，最终造成锅炉全燃料中断机组非停。第二起循环水泵三相短路造成母线及由该高压母线供电的低压母线电压瞬间下降，由于空预器主电机电源分布不合理，造成两台空气预热器主电机电源的接触器失电释放，由于空预器辅助电机自投时间与空气预热器全停锅炉MFT设置时间不匹配造成空预器辅助电机没来得及自投锅炉已MFT。现代大型火力发电厂每台机组的厂用电系统一般根据机组容量

4、不同均设有两个或两个以上的电压等级，如6kV、0.4kV或10kV、3kV、0.4kV。一般每台机组的高压工作厂用母线应不少于两段，相同功能的辅机有两台及以上时应分接在两段母线上；每台机组的低压厂用母线应不少于两段，也将双套的辅机分接在两段母线上，高压公用辅机分接在高压公用母线段上。DL/T75153-2002《火力发电厂厂用电设计技术规定》规定：工艺上有联锁要求的I类高低压电机应接于同一电源通道上。如直吹式锅炉的给煤机与磨煤机应一一对应，工作时需要辅助电源的辅机，其辅助电源也应与主电源从同一电源通道上取得，如引风机、送风机电机电源和其油泵电机

5、电源；空压机主电源与其工作时需要的辅助电源。发生以上停机事件的两厂，厂用电设计时均没有严格执行此规定。2.低压辅机二次回路控制电源火电厂中许多低压辅机使用交流电源控制，操作电器为交流接触器的供电回路，当母线上某负载回路发生短路或为该母线供电的变压器高压侧系统中发生短路时，该母线电压下降。一般负载的速断保护动作加上开关跳闸时间约100ms，交流低压辅机的交流控制电源电压下降将会造成接触器释放，影响到机组的安全运行。7某些电厂为防止某些重要低压辅机在母线电压下降时跳闸，使用UPS电源作为一些低压辅机控制电源，如锅炉空气预热器主、辅电机，真空泵，EH

6、油泵、润滑油泵，定子冷却水泵等。以锅炉空气预热器主电机为例，使用UPS电源作为控制电源后，母线失压时接触器不会释放，DCS将会判断锅炉空气预热器主电机在运行状态，辅助电机将无法投入，此种情况下必须装设母线低电压保护。笔者认为应使用UPS作为控制电源解决因其他设备故障造成接触器释放的问题，但当本母线故障或为母线供电的回路出现故障切除后，将降低辅机自投的可靠性。低压辅机使用本母线的电源作为交流电源控制还是选择UPS作为控制电源应综合考虑各自单位设备运行可靠性后确定。二、厂用电系统继电保护1.接地保护电流互感器与电缆的配合高压厂用电系统的接地保护一般

7、使用独立的电流互感器，动力电缆穿过该电流互感器，动力电缆的终端头位于电流互感器的上部，此种情况下电缆接地线必须从电流互感器回穿，消除电缆金属屏蔽层的电流。在现场安装使用中，由于电缆终端头、开关柜安装空间等问题，一些电流互感器安装在电缆头的上部，动力电缆终端头位于电流互感器的下部，现场安装时往往因为安装人员的疏忽、安装习惯、对接地线穿越的理解等原因，也将接地线穿越电流互感器，此种情况下动力电缆的接地线不得穿过电流互感器，安装时必须加以注意，否则将会造成接地保护拒动。2.真空接触器—熔断器应用实例真空接触器—熔断器组合电器（F-C）在电厂中获得了广

8、泛的应用。F-C回路中接触器的额定开断电流一般远小于熔断器。以某型号真空接触器为例，其额定开断电流为3.2kA，当短路电流超过此电流时，应由熔断器熔断