500kV升压站单一输电线路作业风险研究及应对措施

发表时间:2020/10/21   来源:《中国电业》2020年6月第17期   作者:宋文帝
[导读] 因为500kV输电线路自身分布特点,导致电力检修工作的进行也相对复杂,工作具有一定难度
        宋文帝
        中国电建甘肃能源崇信发电有限公司,甘肃 崇信 744200
        【摘要】因为500kV输电线路自身分布特点,导致电力检修工作的进行也相对复杂,工作具有一定难度。某电厂GIS站设置了三条500 kV的高压线路,其中两条线路出现了在作业时故障进行检修的情况,厂内作业机组仅依靠剩下的一条线路实现和电网的衔接。针对这种情况,本文结合单一输电线路作业时可能存在的风险展开分析研究,进而提出几点解决举措。
        【关键词】500 kV;GIS站;单一输电线路;作业风险;应对措施

0 引言
        文章结合某电厂机组实际工作状态展开研究,此电厂内共设置了三台汽轮式发电机组,容量大小均为660MW。它们通过单元型的方式进行线路连接,发电机出口端及主变二者中间借助断路器相连,主变侧电压参数是500 kV,其中1号、3号主变属于三相有载调压式变压器,2号主变则为无载式,这些机组设配置了一个备用电源。
1 机组电气主要线路连接情况
1.1 500 kV系统
        此发电厂的500 kV系统选取SF6绝缘全密闭组合型断路器,选取3/2型线路连接。其内部GIS升压站设置了五串断路器,当中第四、五、六、七串共设置了三个断路器,第四、六、七串各自配备了1条500 kV的线路和电网相连。其中1号、2号发电机组分别和第六、七串断路器相连。第八串仅包含2个断路器,且其与3号机组相连。中调令第四串、第七串断路器的500 kV出线在正常作业时出现故障进行检修,这种情况下电厂内的3台机组只能第五串断路器实现和电网的衔接。
1.2 厂用电系统
        此发电厂内操作电压共设置为三个级别,依次为10 kV、3 kV、380 V/220 V。各个机组配置了2段10 kV母线及1段脱硫母线,配置了六台厂高变依次给本机及公用段母线进行供电,三台高压脱硫变则实现了本机的脱硫母线供电。系统内配置了一个33 kV的启备变,它属于双绕组有载调压变压器,电源来自500 kV、220 kV系统联络变的第三绕组,这个备用部分主要承担着打开机组、运行测试和检修维护时的供电任务,一般作业时厂用电进行倒换时,可考虑将其当成备用的附加电源。发电机正常进行作业时,机组10 kV母线经发电机出口借助2台厂高变进行供电;机组不作业的情况下,其10 kV母线经主变低压端借助2台厂高变实现供电。同时,此发电厂配置了2段10 kV公用段母线,可满足整个电厂所有公用设施的供电需求,一般作业时,任何2台机组中的母线均可带动一段公用段母线作业;如果厂内10 kV母线停运或者出现故障造成厂内没有用电,此时可考虑借助后备电源来实现10 kV公用段线路的同步作业,再借助联络按钮带一段机组厂用电正常作业。机组380 V厂用电系统主要有锅炉、汽机、除尘、照明、备用照明、公用、保安线、保母、外围等不同段需要配置母线,其中,380 V锅炉、汽机、除尘段母线通过10 kV母线借助对应的10 kV/380 V变压器实现电力供应,外围母线则通过10 kV公用段母线实现整体供电。同时,厂用电系统还配备了柴油机保安装置,若机组厂用电消失,柴油机会自动开启,借助380 V保安段实现重要辅机的供电,从而确保机组的安全停机。
2 单一线路跳闸存在的主要风险
        (1)作业过程中发电机仅支撑厂用电,其电压和频率有出现异常参数的可能性,造成作业时10 kV辅机无法正常发挥作用,汽包水位、炉膛负压等关键调控参数也有可能不在正常数量范围。
        (2)汽轮机转速出现增加情况,若转速提高到3 090 r/min,汽轮机转速调节整体系统的OPC性能操作,适当改变汽轮机转速;若OPC进行调控后汽轮机转速仍然提高,增加至3 300 r/min,汽轮机超速保护动作,汽轮机跳闸,造成发电机与锅炉MFT联跳。
        (3)发电机机端电压和频率异常波动。若1号发电机G60防护设施数据监测端口电压频率提高到52.6 Hz(3 156 r/min),操作滞后0.3 s跳汽轮机,同时联跳发电机和锅炉MFT;若2号发电机G60防护设施数据监测端口电压频率提高到52.3 Hz(3 138 r/min),操作滞后0.3 s跳汽轮机,同时联跳发电机和锅炉MFT;若3号发电机G60防护设施数据监测端口电压频率提高到51.9 Hz(3 114 r/min),操作滞后0.5 s跳汽轮机,同时联跳发电机和锅炉MFT。


        (4)若发电机出现跳闸情况,将会导致此发电厂用电停滞,所有机组将无法正常工作,此时柴油发电机将自动开启联动保安电源。
3 单一线路跳闸应对措施
        (1)若只有500 kV一条出线作业,值班人员需密切观察作业时的500 kV出线的断路器情况及线路的输送功率、电流等参数,若只有500 kV出线跳闸,发电机有功负荷骤降,汽轮机转速也不在正常状态时,需迅速打闸汽轮机,明确汽轮机转速已减小,明确发电机出口及励磁开关已联锁跳闸,明确锅炉MFT状态。
        (2)针对断开500 kV升压站剩下的没有跳闸的断路器进行检修核查;判断断开3台机组10 kV厂用电源进线开关511A、511B、511C、512A、512B、512C、513A、513B、513C;观察10 kV公用段由启备转为供电情况,根据柴油发电机启动程度,能满足1台机组的10 kV段,重启该机组厂用电源,剩下的机组则由柴油发电机负责提供保安电源;结合具体状态可借助联络开关重启失压的380 V公用段负荷、煤场3 kV及380 V母线,使得对应的空压机重启操作。
        (3)确保安全停机,应当注意下述几个方面:
        1)判断顶轴油泵、交流润滑油泵/密封油泵、盘车马达等是否都平稳作业,若没有达到运行标准,应当严格参照电厂有关作业规程进行调控;
        2)若监测得到汽机转速未达到2 700 r/min,则打开真空破坏阀CVIUV001;若凝汽器压力达90 kPa(900 mbar),则关闭轴封供汽电动门CETUV001/UV002;
        3)打开汽机本体疏水电动阀GPV UV003、UV004、UV010、UV017、UV018,关闭中压转子蒸汽冷却阀CET UV018,开启除氧器排大气电动阀UV010。
        4)锅炉内不得上水;实时监测空预器温度,若温度突然提高,则按着火情况解决;厂用电正常后尽快开展锅炉吹扫。

4 其他注意事项
        (1)作业时负责值班的职工需了解《发电厂全厂停电事故应急预案》的详细要求,每两天试调控一次柴油发电机和消防水泵,保障它们参数均正常可用。此外,认真观察柴油机箱体内部油位,保障其容量高于80%,如果发现油位较低应当马上加油。
        (2)保证三台机组110 V、48 V直流蓄电池组正常作业,在厂用电失压时确保机组保护、开关的操作如常。220 V直流系统在厂用电消失依靠蓄电池可供UPS、直流电机及事故照明,可连续提供2 h安全停机的直流电源。
        (3)第四串、第七串断路器500 kV出线的相关操作、检修工作一定要借助科学合理的防污举措,全面评估操作、检修风险同时寻求解决办法,避免由于人为失误造成全厂停电,影响作业进程;需保障33 kV后备变处于运行或充电状态,500 kV单一输电线路运行的状态下不可安排33 kV后备变停电工作。
        (4)500 kV单一输电线路作业的状态下不得持续使用卸船机,集控运行值班人员注意备足照明设施,防止系统出现故障时没有备用应急电源。
5 结语
        总而言之, 500kV 输电线路作业条件相对较差,也许会被外部客观环境及人工操作等要素影响,导致其难以安全平稳作业,可能会降低实际供电水平及安全性能。所以就要求电厂等形成科学可靠的输电线路作业监管机制,强化线路检修维护,完善管理机制,促进500kV 输电线路安全平稳作业。文章借助研究某电厂的厂用电作业渠道,分析了单一输电线路作业存在的主要风险,针对对应解决办法及注意事项进行研究,强化了事故解决效率,具备一定参考价值。
参考文献:
[1].李梅兰, 吴佩雄. 多电源单一输电线路过网功率有功功率损耗分摊的探讨[J]. 电力与电工, 2005, 025(003):27-29.
[2].窦俊杰. 超高压输电线路运行中的运维管理[J]. 山东工业技术, 2018, 256(02):195.


作者通讯地址:
甘肃省定西市临洮县洮阳镇瑞江嘉园
宋文帝18719648585
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