发电机出口断路器在300MW级火力发电厂中的应用
300WM火力发电机组汽轮机手动停机回路功能改造
300WM火力发电机组汽轮机手动停机回路功能改造[摘要]本文介绍了纳雍发电总厂1~4号300MW机组汽轮机手动停机回路的改造工作,可供同类汽轮机手动停机回路未直接驱动跳闸电磁阀的机组参考。
[关键词] 300MW 手动停机 ETS一、引言2011年9月13日至9月24日,中国电机工程学会控股的南京中电学汇电力安全评价有限公司,对纳雍发电总厂在生产设备、劳动安全与作业环境、安全管理三个方面,分为锅炉、汽机、电气一次、电气二次、热工(含信息网络安全)、化学、燃料、环保、劳动安全与作业环境、安全管理十个专业进行安全现状查评。
根据查评结果,一厂4台机组汽轮机危急遮断系统(ETS),存在手动停机按钮未直接接至停机驱动回路的问题,与《防止电力生产重大事故二十五项重点要求》第12.1.6条“操作员站及少数重要操作按钮的配置应能满足机组各种工况下的操作要求,特别是紧急故障处理的要求。
紧急停机停炉按钮配置,应采用与DCS分开的单独操作回路”及《火力发电厂热工保护系统设计技术规定》(DL/T5428-2009)第9.1.1条“为确保紧急停机,应在控制盘(台)上装设独立于任何保护系统和机组控制系统的硬接线后备手段。
这些专用手动开关或按钮应独立且直接接至相应的驱动回路”的规定。
根据南京中电学汇电力安全评价有限公司建议,汽轮机手动停机回路,必须按相关规定进行改造。
二、设备状况一厂1、2号单元机组为哈尔滨三大主机厂生产,锅炉为哈尔滨锅炉厂的HG1025/17.3-MW16型四角切圆燃煤锅炉。
汽轮机为哈尔滨汽轮机厂的N300-16.7/537/537型;发电机为哈尔滨电机厂的QFSN-300-2型。
一厂3、4号单元机组为上海三大主机厂生产,锅炉为上海锅炉厂的SG-1025/17.44-M860型四角切圆燃煤锅炉。
汽轮机为为上海汽轮机厂的N300-16.7/537/537型;发电机为上海电机厂的QFSN-300-2型。
ETS系统由贵州电力试验院提供,使用施耐德电气的MODICON Premium PLC实现,如图1所示。
毕业设计--300MW火力发电厂高备变继电保护设计
摘要电力系统是发展国民经济不可缺少的一种宝贵能源,它在各个领域中已获得了广泛的应用,离开了电力,要想实现人类社会的物质文明和精神文明是根本不可能的,要实现国家的现代化也是办不到的。
因此电力系统的安全运行,及合理建设方式,涉及到国家经济和文化的发展。
毕业设计也是大学的最后一个教学环节,通过设计可以巩固所学到的专业理论知识,包括设计原则,设计步骤,和设计方法。
由于本人将要到电力系统工作,为更好的熟悉设备及掌握继电方面的知识,因此毕业设计选择方向为火力发电厂继电保护。
本次设计要完成2×300MW火力发电厂高备变继电保护设计主要包括电厂运行方式分析、短路电流计算、电厂各设备继电保护配置、整定计算(选择不同的设备进行),绘制的图纸主要由全厂主接线图、保护配置图、保护交流回路展开图、保护直流回路展开图,在内容上力求清楚、层次分明。
我的这次设计主要采用的保护有瓦斯保护、变压器差动保护、复合电压启动的过电流保护、过负荷保护等其他保护。
本次设计是我们在校期间进行的最后一个非常重要的综合性实践教学环节,也是我们学生全面运用所学基础理论、专业知识对实际问题进行设计(或研究)的综合性训练,同时还是我们将来走向工作岗位而奠定的基本实践。
通过本次设计可以增强我们运用所学知识解释实际问题的能力和创新能力,以便更好地适应工作的需要。
电力系统继电保护的设计与配置是否合理,直接影响电力系统的安全运行,故选择保护方式时,满足继电保护的基本要求。
选择保护方式和正确的整定计算,以保证电力系统的安全运行。
关键词电力系统,继电保护,高备变AbstractThe electrical power system develops the national economy essential one kind of precious energy, it has obtained the widespread application in each domain, left the electric power, if wants to realize human society's material civilization and the spiritual civilization is simply impossible, must accomplish the national modernization also not to be able to accomplish. Therefore the electric power series's safe operation, and the reasonable construction way, involves to the state economy and the cultural development.Graduated from the University of the final design is also a teaching aspect, through the design can be learned from the consolidation of major theoretical knowledge, including design principles, design steps and design methods. I want to because of the power system will work for a better familiar with the equipment and the knowledge master relay, so select the direction of graduate design of relay protection for the coal-fired power plants.This design must complete 2*300MW Thermal power plant Gao Beibian the relay protection design mainly to include the power plant movement way analysis, the short-circuit current computation, the power plant various equipment relay protection disposition, the installation computation (choice different equipment to carry on), the plan blueprint mainly by the entire factory owner wiring diagram, the protection disposition chart, the protection exchange return route developed view, the protection cocurrent return route developed view, makes every effort in the content to be clear, to be each level clearly demarcated.My this design mainly uses the protection has the gas to protect, the transformer differential motion protection, the compound voltage to start the current protection, the load protection and so on other protections.This design is we in school period carries on last very important comprehensive practice teaching link, is also our student utilizes comprehensively studies the basic theory, the specialized knowledge carries on the design to the actual problem (or research) the comprehensive training, simultaneously we in the future will move toward the basic practice which the operating post will establish. May strengthen us through this design to utilize studies the knowledge explanation actual problem ability and innovation ability, with the aim of meeting the work need well.The electrical power system relay protection's design and disposes whether reasonably, immediate influence electrical power system's safe operation, when choice guard mode, satisfies the relay protection the essential requirements. The choice guard mode and the correct installation computation, guarantee electrical power system's safe operation.Key Words electrical power system, relay protection, Gao Beibian目录摘要 (I)ABSTRACT (II)引言 (1)第1章电气主接线 (2)1.1电气主接线 (2)1.2电气主接线的原则 (2)1.2.1电气主接线的基本要求:........................................................................................ - 2 -1.2.2 电气主接线的选择 (3)第2章运行方式...................................................................................................................... - 4 -第3章保护配置 (6)3.1发电机保护配置方案 (6)3.1.1 发电机的故障及不正常运行状态 (6)3.1.2 发电机的保护配置 (7)3.2主变压器的保护配置方案 (8)3.2.1 变压器故障分析 (8)3.2.2 变压器保护配置 (8)3.3母线保护配置方案 (10)3.3.1 母线故障类型......................................................................................................... - 10 -3.3.2 母线保护配置......................................................................................................... - 10 -3.4高备变保护配置. (10)3.4.1 高备变保护配置..................................................................................................... - 10 -3.4.2 变压器保护原理说明............................................................................................. - 12 -第4章短路电流计算............................................................................................................ - 20 -4.1参数计算. (20)4.2短路计算 (20)4.3保护整定计算 (22)4.3.1 变压器差动保护计算整定..................................................................................... - 22 -4.3.2 复合电压起动的过电流保护的整定计算............................................................. - 24 -4.3.3 过负荷保护的整定计算......................................................................................... - 24 -结论........................................................................................................................................ - 25 -致谢........................................................................................................................................ - 26 -参考文献.................................................................................................................................. - 27 -附录........................................................................................................................................ - 28 -(A1.1)一次主接线图 . (28)(A1.2)厂用备用变保护配置图 (28)(A1.3)厂用备用变保护交流回路展开图 (28)(A1.4)厂用备用变保护直流回来展开图 (28)引言本次设计要完成2×300MW火力发电厂继电保护及自动装置设计主要包括电厂运行方式分析、短路电流计算、电厂各设备继电保护及自动装置的配置、整定计算(选择不同的设备进行),绘制图纸等内容。
发电机出口断路器(GCB)方案论证
发电机出口断路器(GCB)方案论证【摘要】由于燃气电厂在系统中调峰的作用,装设GCB的技术优势更加突出。
本文以实际工程为例,结合技术和经济比较,进行主接线方案论证。
【关键词】燃气电厂;主接线;GCB1 工程概况某工程建设2×400MW级(F级改进型)燃气热电冷联产机组,机岛采用按东方电气股份有限公司的M701F4型燃气轮机,余热锅炉采用东方日立锅炉有限公司的三压、再热、自然循环、无补燃、卧式余热锅炉。
工程按“一拖一”多轴布置机组,每套“一拖一”机组包括1台燃气轮机发电机组和1台蒸汽轮发电机组。
燃气轮机发电机为全氢冷冷却发电机,额定输出336.6MW,出口电压16kV,额定功率因素0.85;蒸汽轮机发电机为空冷发电机,额定输出150MW,出口电压15.75kV,额定功率因素0.85。
电厂以220kV一级电压接入系统,出线2回,接入220kV变电站,新建线路截面按2×630mm2考虑,电厂至变电站新建线路约为2×13km。
2 方案论证2.1 燃机发电机出口燃机发电机引出线到主变低压侧、厂高变高压侧均采用全链式离相封闭母线。
发电机与主变压器之间装设断路器和隔离开关,厂用分支不装设断路器和隔离开关,在汽机主封母上T接励磁分支封母至励磁变压器和发电机出口电压互感器及避雷器柜。
电厂的运行主要分三个阶段:1)调试和维护;2)同期和正常运行;3)非正常运行。
下表就燃机发电机出口GCB在电厂的运行、维护的作用以表的形式做一下分析。
通过以上的分析,表明装设了GCB,在机组正常起停时,及在发电机、汽机、燃机发生故障引起跳机时,不需要进行厂用电源的切换操作,提高了厂用电的可靠性。
装设GCB除了减少厂用电切换操作外,还有以下优越性:1)主变或高厂变内部故障时,迅速跳开发电机侧断路器和高压侧断路器,切断供电电源,对保护主变和高压厂变有利。
如果不装设GCB,由于发电机励磁电流的衰减要经过一定的时间,只切开高压系统供电电源,发电机仍继续向故障点供电,从而扩大了主变或厂高变的损坏程度,国内外已有报道该种故障引致严重损坏主变压器的事例;2)采用了GCB,不仅实现了发电机,变压器有选择的保护跳闸,简化了保护接线,而且多数保护无需动作高压断路器,从而避免了厂用电源的失去,这对于一些瞬时性故障特别是来自于锅炉、汽机的热工误发信号的排除,尽快恢复机组的运行和避免因误操作而导致损失非常有益。
发电机出口断路器在化工企业自备电厂中的应用
【 关键词 】 发 电机 断路 器; 自 备 电厂;以汽定 电;过 负荷 ;应 用
1 电气主接 线及 运行方式概况 本工程安装有 2 ×6 0 M W + 2 ×3 0 M W抽凝式汽轮 发电供热机组 ,6 台4 6 0 t / h锅炉 ,4台机组动力蒸汽通过 6台锅炉 以母管 形式供 给, 同时 6台锅炉还为化工 区提供工业蒸汽 , “以汽定 电”是本工程与 电 厂最根本的区别 。 电气系统主接线属于典型 的单元制接线 ( 如图 1 ) ,即一台发电 机与一台主变压器组成 的发电系统,在发 电机与主变 之间分支引出 接厂用限流电抗器 ( 发电机 出 口电压 6 . 3 k V ) ,再用 分相 母线将 发电 机与主变及厂用限流 电抗器连成 一个 整体。发 电机与 主变及 电抗器 之间没有断路器 ,在主变 高压侧 装设一组断路器 ,作 为发 电机启动 并网和 停机断开点 。为 了满足机 组启动和停机时 的厂用供 电要求, 装设一台容量为 2 0 M W的 3 5 k V / 6 . 3 k V启备变 , 通过 3 5 k Y内网降压 为 机炉启动提供电源 ,在我 厂启 备变 还兼做了发变组检修或 故障情况 下锅 炉 运 行 的 应 急 电 源
n 盘
图1 3 # 发 电机 电气主接线
2 改造的必要性 系统设计并不存在 问题 ,但动力 站在整个化工工 艺系统 中属 于 蒸汽平 衡的源头, 四 台发 电机组属 于余 汽发 电,“以汽定 电”是本 工程与 电厂 最根本的区别 。发 电机组 随时会 因为平衡全厂蒸汽 、设 备故障 、检修 等需要而停机 。当发 电机 停机 时,启备变设计容量无 法满足三 台锅炉 正常运行的电力需求, 整套系统受 限于启备变 容量 , 致使在平衡工 艺蒸汽及 事故状态下的供 电系统调整变得异常 困难 。 3 改造方案的实施 在 现有接 线基础 上, 通过在发 电机出 口加装断路器 ( 下称 G C B ) ,
发电机出口断路器(GCB)方案论证
1工程概况某工程建设2×400MW 级(F 级改进型)燃气热电冷联产机组,机岛采用按东方电气股份有限公司的M701F4型燃气轮机,余热锅炉采用东方日立锅炉有限公司的三压、再热、自然循环、无补燃、卧式余热锅炉。
工程按“一拖一”多轴布置机组,每套“一拖一”机组包括1台燃气轮机发电机组和1台蒸汽轮发电机组。
燃气轮机发电机为全氢冷冷却发电机,额定输出336.6MW,出口电压16kV,额定功率因素0.85;蒸汽轮机发电机为空冷发电机,额定输出150MW,出口电压15.75kV,额定功率因素0.85。
电厂以220kV 一级电压接入系统,出线2回,接入220kV 变电站,新建线路截面按2×630mm 2考虑,电厂至变电站新建线路约为2×13km。
2方案论证2.1燃机发电机出口燃机发电机引出线到主变低压侧、厂高变高压侧均采用全链式离相封闭母线。
发电机与主变压器之间装设断路器和隔离开关,厂用分支不装设断路器和隔离开关,在汽机主封母上T 接励磁分支封母至励磁变压器和发电机出口电压互感器及避雷器柜。
电厂的运行主要分三个阶段:1)调试和维护;2)同期和正常运行;3)非正常运行。
下表就燃机发电机出口GCB 在电厂的运行、维护的作用以表的形式做一下分析。
表1通过以上的分析,表明装设了GCB,在机组正常起停时,及在发电机、汽机、燃机发生故障引起跳机时,不需要进行厂用电源的切换操作,提高了厂用电的可靠性。
装设GCB 除了减少厂用电切换操作外,还有以下优越性:1)主变或高厂变内部故障时,迅速跳开发电机侧断路器和高压侧断路器,切断供电电源,对保护主变和高压厂变有利。
如果不装设GCB,由于发电机励磁电流的衰减要经过一定的时间,只切开高压系统供电电源,发电机仍继续向故障点供电,从而扩大了主变或厂高变的损坏程度,国内外已有报道该种故障引致严重损坏主变压器的事例;2)采用了GCB,不仅实现了发电机,变压器有选择的保护跳闸,简化了保护接线,而且多数保护无需动作高压断路器,从而避免了厂用电源的失去,这对于一些瞬时性故障特别是来自于锅炉、汽机的热工误发信号的排除,尽快恢复机组的运行和避免因误操作而导致损失非常有益。
浅析发电机出口开关的结构与应用
浅析发电机出口开关的结构与应用摘要:我国的发电厂在发电机和变压器之间大多数没有安装机组出口开关。
近年来,随着机组出口开关技术的进步,机组出口开关体积减小,噪音减小,同时额定电流和断路电流增大,机组出口开关的机械使用寿命得到了延长,结构和保护功能得到了进一步的改善,可靠性得到了极大的改善,但成本也随之下降,安装输出机组出口开关的优点得到了充分的体现。
欧美等发达国家在各种大型发电厂的设计中,都会考虑使用 GCB技术,各公司都争先恐后地研发创新技术,使得生产与应用技术发展得很快,运行稳定、安全。
近年来,国内、外发电机机组出口开关的开发与应用非常迅速,各大电厂在经济状况允许的情况下,均开始考虑采用 GCB技术,以提高机组及厂用电的可靠性。
尽管在发电机出口处安装了断路器,可以增加机组的安全可靠度,但是由于电站的投资效益,目前国内大多数的机组都不太使用这种方法。
这主要是由于我国发电机出口断路器的国产化能力比较弱,国内 GCB的生产能力和技术都比较落后,为了确保机组的安全、可靠,多数投资商都会从国外引进设备,加大投入,从而大大提高了电站的投资。
关键词:机组出口开关(GCB)、结构、性能、应用电力在当今社会中的作用日益突出。
它的应用范围也比较大,所以在工业、农业、交通、交通等领域越来越受到重视,新兴产业的发展也离不开电力。
所以,现在的社会,电力系统的作用就像人类生活中的心脏那样,起着同样重要的作用。
电力系统的可靠性是影响电网运行的一个重要因素,提高电网的供电可靠性是改善电网运行的一个重要方面。
此外,增加可靠性还能带来潜在的经济利益。
目前,在电力工程设计中,关于发电机出口开关的设置一直存在着较大的争论,关于应不应该设置出口开关,各方观点不一。
然而,近年来,随着电站技术与经济性的对比,除规范要求安装 GCB的要求之外,越来越多的电厂开始考虑安装 GCB。
由于投资商对电站的可靠性和投资理念的改变,经过严格的技术和经济对比,该方案在电站的设计中得到了广泛的应用。
发电机断路器的主要作用
发电机断路器的主要作用发电厂装设发电机断路器的主要作用是在于简化运行操作程序,减小发电机和变压器的事故范围,简化同期操作、提高其可靠性,方便调试和维护。
1简化厂用电切换/操作程序目前,我国的300MW及以下机组和部分600MW机组火力发电厂中,均设有专用的启动/备用变压器,无论是机组的正常启动、停机,还是因厂用工作变压器故障、检修,都需要进行厂用电源切换。
在发电机正常起动时,首先通过启动/备用变压器获得启动电源,当发电机建立正常电压并带一定负荷后,在通过厂用电切换装置切换到厂用工作变压器供电;发电机的停机过程与之相反。
因此,在不设发电机断路器的发电厂,其正常启、停机组不可避免的要进行厂用工作变压器与启动/备用变压器之间的关联切换。
由于厂用工作变压器与启动/备用变压器的电源取自不同的系统,两台变压器的阻抗值也不相同,这就造成了两台变压器低压侧母线之间存在初始相位差。
由于初始相位差的存在,使得在正常并联切换时,两台变压器之间将产生较大的环流。
严重情况下环流可达数千安培,如此之大的环流,即使在并联切换时间内对变压器不造成损害,也会对变压器的寿命产生累积影响。
这对变压器的安全运行构成了很大的威胁。
发电厂厂用电的事故切换过程中,也存在着与正常厂用电切换过程中厂用工作母线电压与启动/备用母线电压之间的相位差。
相位差过大,则难以保证事故切换的成功,而且会对设备造成直接危害。
例如,在事故快切过程中,如果允许相位差整定过大(超过40°),则对高压电动机的暂态冲击电流可达额定值的18倍,极有可能引起高压电动机的损坏,这是安全运行所不允许的,即使将相位差整定到允许的范围内,由于频繁的厂用电源切换所造成的过电压、过电流、过负荷仍会对设备的使用寿命和安全运行带来不利的影响。
因此,减少避免厂用电源切换将提高发电厂运行的安全可靠性。
采用发电机断路器后,发电机组的启停电源是经过主变压器倒送电至厂用工作变压器获得,从机组启动一直到发电机并网发电,整个过程都无须厂用电源切换。
发电机出口断路器GCB在300MW机组的运用初探
若 干意见 的通知 》( 国发办 20 ̄] 文 ) 07 号 精神 ,攀
钢发电厂现有的机组在运行满 2 年后关停 。 四川 O 从
省污染物减排形势来看 ,攀钢发电厂现有机 组存在
进行探讨 。
・ 2・ 3
发 电机 出口断路 器 G B在 3 0 C 0MW 机 组 的运 用 初探
第4 期
运 用 初探
柯 贤中
( 攀枝花钢铁有限责任公 司发 电厂 ,攀枝花 6 7 1 ) 102
摘 要:通过分析发 电机 出口断路 器 GC B的作用、运行 管理、经济性和制造水平 ,比较
论证攀钢发 电厂 2 3 0  ̄ 0 MW C B煤矸石机 组是 否采 用发 电机 出口断路 器 GC F B的方案 , 且
Ab ta t sr c :By a ay i g t er l fGCB e e ao ic i b e k r ,i n l zn h oe o g n r t rcr ut r a es t Opeai n a d ma a e n ,e o my a s rto n n g me t c no nd ma u a t r tn a d 。c mp rs n n hiu a we a tUni 2 X 3 0 W n f cu i sa d r s o a io sPa z h a Co lPo rPln t 0 M ng CFB eh rt d p e wh t e o a o tt h p o r m r g a GCB e e ao ic tbra e .a ay e e i lu nc f GCB o 3 0 M W h r lp we e e f g n r t r crui e r n lz d t nf e e o k s h t 0 t e ma o r lv lo ee tia rn , o to , r tc in a d o e a in ma a e n d p tf r rdt ePa z hu r na d S e l a t lcrc lwii g c nr l p o e t p rto n g me ta u o wa n hi aIo n te n o n n h Pl 30 0 MW e a o rlv l sf a i l t ev e fGCB. h m t r I we e i e sb ewi t iwso p e hh Ke wo ds Ge e ao u lt Br a r GCB; T c nia ay i; Ec n my y r : n r trO te : e ke ; eh c l An lss oo
发电机出口断路器在300MW级火力发电厂中的应用
名 大公 司 有 能力 生产 。 随 着 电力 设 备 制造 技 术 的 发 展 , 现 通 常 采 用 发 变 组 单 元 接 线 方式 。 该 接 线 方 式 中 , 主 变 高 压
在 国 内外 电厂使 用的 S F 6气体 为灭弧介质 的 G C B,结构 侧断路器的可靠运行 是发 电机、 变压器及系统能稳定运行
P o w e r P l a n t( c u r r e n t l y g e n e r a t i n g ) , i t u s e d t h e s c h e m e o f s e t t i n g G C B m a i n w i i r n g , a s a r e s u l t t h e w i i r n g w a y nd a he t o p e r a t i o n p l a n t
类 问题 的途 径 之 一 。
的 可 行 性 进行 研 究 分析 。
目前 国 内 制 造 商 无 能 力 生 产 与 6 0 0 M W 等 级 大 容 量 机 组 配套 的 G C B,国 外 也 仅 有 A B B 、 A L S T H O M 等 几 家知
1 装设 G CB的技术分析 1 . 1 G C B对 系 统 的作 用 在 我 国 , 3 0 0 MW 级 发 电机 组
中图分类号 : T M5 6 1
文献标识码 : A
文章编号 : 1 0 0 6 ~ 4 3 1 1 ( 2 0 1 3 ) 1 6 — 0 0 3 4 ~ 0 3
0 引 言 “ 大 火规 ” [ 1 】 o 如何简化 电厂的运行操作 , 提高机组 的可利 用率以及 随着 G C B制 造 质 量 的 提 高 ,技术 的进 步 和 价 格 的 不
中国电网考试发电厂电气部分复习题汇总
1、隔离开关的用途之一是__C_。
A、切断负荷电流B、切断短路电流C、拉合小电流回路D、拉合大电流回路2、双母线接线采用双母线同时运行时,具有单母线分段接线的特点,__D__。
A、因此,双母线接线与单母线与单母线分段接线是等效的B、但单母线分段接线具有更大的运行灵活性C、并且两者的设备数量一样D、但双母线接线具有更大的运行灵活性3、如果要求任一组母线发生短路故障均不会影响各支路供电,则应选用__C__。
A、双母线接线B、双母线分段带旁路接线C、二分之三接线D、多角形接线4、热稳定是指电器通过短路电流时,电器的导体和绝缘部分不因短路电流的热效应使其温度超过它的__C__而造成损坏妨碍继续工作的性能。
A、长期工作时的最高允许温度B、长期工作时的最高允许温升C、短路时的最高允许温度D、短路时的最高允许温升5.少油式断路器中油的用途是A。
6.如图有两个同样材料的高压熔断器安秒特性,则A熔体的截面小。
A.1号熔断器 B.2号熔断器 C.两个一样7、铝母线短路时的发热允许温度是C。
A.70℃B.98℃C.200℃D.300℃8、断路器的开断时间是指从接受分闸命令瞬间起到B。
A.所有电弧触头均分离的瞬间为止B.各极触头间电弧最终熄灭为止C.首相触头电弧熄灭为止D.主触头分离瞬间为止9、装设分段电抗器的作用是A。
A.限制母线回路中的短路电流B.吸收多余的无功功率C.改善母线的电压质量D.改进用户的功率因数10、线路停电的操作顺序是D。
A.先分母线隔离开关,再分线路隔离开关,最后分断路器B.先分线路隔离开关,再分母线隔离开关,最后分断路器C.再分母线隔离开关,先分断路器,最后分线路隔离开关D.先分断路器,再分线路隔离开关,最后分母线隔离开关11、三相电动力计算公式中的形状系数K f决定于D。
A.导体的机械强度B.导体的形状C.导体的布置位置D.导体的形状及相对位置12、计算导体的长期发热时,发热时间常数Tt 表示发热过程进行的快慢,其特点: C 。
发电机零功率保护在300MW机组发变组保护中的应用
2 逻 辑 框 图
发 电机零 功率 保 护逻 辑框 图如 图 1 所示。
汽 门、 灭磁 等 一 系列措 施 , 必将 严 重威 协机 组 安 全, 甚至损坏热力设 备 , 因此 , 大容量 机组 装设 发
电机零功率保 护是非常有必要 的。
逻辑 框 图 中 , T 3 、 T 4 、 T 5为 厂 家 程 序 固定 ,
协, 因 此保 护 装 置 在 确 认 发 电 机 功 率 大 于 故 障前 功 率 定 值 后 才 自动 投 入 发 电 机 零 功 率 判 据 。 为
组 保 护 采用 许 继 集 团 有 限 公 司 WF B一1 0 0微 机 型 发变组成套保 护装 置 , 此 装 置 未 配 置 发 电 机 零 功 率保护 , 在 发 电机 重 载 情 况 下 , 发 电机 出 口高 压 断 路器突然跳 闸时 , 发 变 组 保 护 装 置 中 无 保 护 全 停 发 电机 组 , 需 采 用 在 发 变 组 保 护 装 置 中 增 加 机 组
关键词 : 发 电机 零 功 率保 护 ; 过 电压 ; 过频 ; 延 时
文章编号 : 1 0 0 8— 0 8 3 X( 2 0 1 3 ) 0 4— 0 0 5 7— 0 2 中图 分 类 号 : T M 7 7 文 献标 志 码 : B
某 发 电 厂 4×3 0 0 MW 汽 轮 发 电 机 组 , 原 发 变
由 于 发 电机 未 灭 磁 、 锅炉 未灭 火 , 在 调 速 器 和 励
磁调节器作用 下机组从 超压 、 超 频 状 态 演 变 为 低
频过 程 , 甚至 可 能 出现频 率摆 动 , 对 汽 轮 机 叶 片 也 有 伤 害 。此 时若 不 及 时 采 取 锅 炉 熄 火 、 关 闭 主
300MW火力发电厂电气主接线图
#1煤场变 SCB10-1600/10 6.3±2X2.5%/0.4kV D,yn11 Ud=8%
#1脱硫变 1250/10 6.3±2x2.5%/0.4kV D,yn11 Ud=6%
C
事故照明II段
事故照明I段
汽机IIB段
锅炉IIB段
输煤II段
电除尘IIB段
除灰综合II段
化水II段
净化站II段
照明II段
#1脱硫变 1250/10 6.3±2x2.5%/0.4kV D,yn11 Ud=6%
#1A汽机变 SCB10-800/10 6.3±2X2.5%/0.4kV D,yn11 Ud=6%
#1A锅炉变 SCB10-800/10 6.3±2X2.5%/0.4kV D,yn11 Ud=6%
#1A电除尘变 SCB10-1600/10 6.3±2X2.5%/0.4kV D,yn11 Ud=8%
#1A锅炉变 SCB10-800/10 6.3±2X2.5%/0.4kV D,yn11 Ud=6%
#1A汽机变 SCB10-800/10 6.3±2X2.5%/0.4kV D,yn11 Ud=6%
#1A电除尘变 SCB10-1600/10 6.3±2X2.5%/0.4kV D,yn11 Ud=8%
#1公用变 SCB10-1250/10 6.3±2X2.5%/0.4kV D,yn11 Ud=6%
化水车间MCC
输煤综合楼专用盘
消防MCC
翻车机室MCC #1转运站MCC
除灰水泵房MCC 灰库MCC
除灰空压机MCC
# 1(#2)
机单台负荷 MCC
锅炉房底层
锅炉房底层
凝结水精处理 MCC
化水废水MCC
含煤废水处理站专用盘
4×300MW火力发电厂电气部分初步设计
4×300MW火力发电厂电气部分初步设计4某300MW火力发电厂电气部分初步设计摘要随着我国经济发展,对电的需求也越来越大。
电作为我国经济发展最重要的一种能源,主要是可以方便、高效地转换成其它能源形式。
电力工业作为一种先进的生产力,是国民经济发展中最重要的基础能源产业。
而火力发电是电力工业发展中的主力军,截止2006年底,火电发电量达到48405万千瓦,越占总容量77.82%。
由此可见,火力电能在我国这个发展中国家的国民经济中的重要性。
该设计主要从理论上在电气主接线设计、短路电流计算、电气设备的选择、配电装置的布局、防雷设计、发电机、变压器和母线的继电保护等方面做详尽的论述,并与火力发电厂现行运行情况比较,同时,在保证设计可靠性的前提下,还要兼顾经济性和灵活性,通过计算论证火电厂实际设计的合理性与经济性。
采用软件绘制了大量电气图和查阅相关书籍,进一步完善了设计。
近几年随着我国工业的高速发展,我国电力工业超常规发展,每年装机容量超过6000万千瓦,30万千瓦、60万千瓦亚临界火电机组成为我国电网的主力机组,百万千瓦的超超临界火电机组已经在建。
目前,我国30万千瓦、60万千瓦的火力发电机组,70万千瓦的水力发电机组,在国际招标中标成功率大于90%以上。
这几年电力工业之所以能飞速发展,其重要原因是,为中国电力市场提供的火力发电设备主要立足于国内生产。
这一观点得到国内各发电公司以及电厂老总们的认同。
今天电气制造企业的国内用户率已达到75%以上。
火力发电是现在电力发展的主力军,在现在提出和谐社会,循环经济的环境中,我们在提高火电技术的方向上要着重考虑电力对环境的影响,对不可再生能源的影响,虽然现在在我国已有部分核电机组,但火电仍占领电力的大部分市场,近年电力发展滞后经济发展,全国上了许多火电厂,但火电技术必须不断提高发展,才能适应和谐社会的要求。
目前,我国的电力工业已经进入“大电网”、“大机组”、“超高压,交直流输电”、“电网调度自动化”、“状态检修”等新技术发展新阶段,一些世界水平的先进技术,已在我国电力系统得到了广泛的应用。
发电机出口断路器GCB在300MW机组的应用探讨
整 个 电 力 系 统 。GI S设 备 以其 一 系 列 的优 势 , 在 我 国 变 电站 中得 到 了非 常广 泛 的 应 用 , 它 的优 势 主 要 有 : 与 传 统 设 备 相
同时, 案例 的设计应该遵循学生的认知规律 , 由简单到复杂 ,
由易 到难 。 各 案 例 间 既 相 互独 立 , 又 具 有 内在 层 进 关 系 。
3结语
实践 证明 , 基于学 习过 程的任务驱 动的教学法 能够 很好 地激 发学生 的学 习兴 趣 , 调动 学生 的学习积 极性 , 培养 学生
启动变压器在 国内 3 0 0 MW 机组 水电发电站有着广泛应 用, 在 日常启动 、 关闭或维修 时, 均需与工作变压器进行切换。 而二者的 电源并非来 自同一个系统, 阻抗值也存在有差异 。 因 电压侧母线有一定的相位差, 在切换时产生的环流较大, 很容 易损坏变压器 。使用 GC B后则无需进行 电源切换, 除非变压 器出现故障。相关调查结果显示 , 使用 GC B可简化用 电切换 程序 , 降低 了用 电操 作 难 度 , 对 水 电站 的 安全 性 十分 有 利 。
1 GI S设备 的研 究
一
般 而言, G I S设备的绝缘和灭弧介质 的主要成分是六氟
化硫 。G I S设 备 的 一 个 重 要 元 件 是 断路 器 , 它能够保护、 控 制
・
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发电机断路器在大容量机组上的应用
发电机断路器在大容量机组上的应用
报告题目:发电机断路器在大容量机组上的应用
第一部分:介绍
发电机断路器是一种可以在发电机装置中关闭或打开电路的设备,在发电机装置上使用断路器可以保护系统免受过载现象带来的危害。
在大容量机组上,发电机断路器更加重要,因为发电机产生的电压和电流达到极大的峰值,如果操作不当会对系统造成严重的损坏。
此外,发电机断路器还用于在发电机系统中检测电流、电压及故障等指标,并能快速关断机组电路,以有效地限制电气设备损坏和减少可能存在的安全问题。
第二部分:使用原理
发电机断路器由一组圈绕在铁芯上的线圈(也称为输电辊)组成,其一端供发电机连接,另一端可直接连接到电力网,当发生异常情况时,断路器通过控制线圈电流的变化来实现电路的关闭。
断路器的输电辊是由一组绝缘隔离的绝缘体支撑,每个输电辊中有一根钢绞线,当钢绞线受到环境温度的变化时,由于热传导的影响,钢绞线松紧对输电辊的大小有影响,从而控制输电辊的位移,从而实现断路器的打开和关闭。
第三部分:在大容量机组上的应用
在大容量机组上,发电机断路器有着重要的作用。
首先,它可以防止过载现象带来的损坏,并能够有效地限制电气设备损坏,从而避免因过载造成的意外后果。
此外,断路器还可以测量发电机设备的故障,以及及时关断电路,避免故障扩大和事故的发生,为大容量机组的正常运行带来稳定的保障。
第四部分:总结
发电机断路器是电力系统中比较重要的安全保护装置,在大容量机组上,它有着重要的作用。
它可以有效杜绝过载现象,保护电气设备免受损坏;此外,断路器还可以用来测量发电机设备的故障,及时关断电路,从而防止故障的扩大和事故的发生。
300MW机组火力发电厂电气设备运行与维护
300MW机组火力发电厂电气设备运行与维护摘要:现在,随着经济的飞速发展,我国的用电总量不断攀升,所以国内开始大规模采用大功率型火力发电电气设备。
这些设备的使用提升了发电厂的发电总量与工作效率,但同时当火力发电厂电气设备发生故障时不但会影响发电厂本身的正常运行,也会对火力发电厂周围的居民造成一定的威胁。
所以为了保障火力发电厂电气设备保持正常的运行状态,在日常工作中必须要加强对火力发电厂电气设备运行的管理与维护。
本文简要阐述了发电厂电气设备运行及维护的重要性,分析了当前我国火力发电厂电气设备在运行过程中的管理与维护现状以及存在的问题,并针对这些问题提出了相应的管理与维护措施。
关键词:火力发电厂;电气设备;运行与维护目前,随着科技的不断发展,人们的居民生活用电和工业生产用电都有了大幅度的增长,所以火力发电厂中开始大规模应用大功率的电气设备。
另外,随着计算机技术、通讯技术、互联网技术以及人工智能技术在电器领域的逐步应用,当前电气设备机组的功能越来越完善,结构也愈来愈复杂,所以对电气设备机组运行的管理与维护工作已经慢慢成了电厂管理工作非常重要的一部分。
根据有关机构的实际调查可以得知,电厂的管理制度、人员素质、技术等因素都会影响到电气设备的日常管理与维护。
本文对当前我国火力发电厂电气设备日常管理与维护工作进行了分析,旨在促进我国火力发电厂的健康快速发展。
一、对火力发电厂电气设备运行维护与管理的意义火力发电厂电气设备是否处于高效、安全的运行状态将会直接影响工作人员是否处于安全的工作环境中,以及发电厂能否取得良好的经济效益。
目前,我国的火力发电厂正在逐渐向多数量、大机组、复杂化的方向发展,一旦电气设备在运行过程中出现故障,就会影响电厂整体的正常运行,而且对这些故障的检测与检是非常庞大的工程。
这些影响主要表现在:(1)火电厂电气设备出现故障将会直接的影响发电厂整体的工作效率与发电能力,间接增加了火力发电厂的生产成本,使发电厂无法达到预期的经济收益,严重的故障还会导致安全事故,使人们的生命财产安全造成损失。
300MW火力发电厂电气部分课程设计
1. 发电厂情况装机四台,容量2 x 100MW ,2x50MW, 发电机额定电压10.5KV ,功率因数分别为cos φ=0.85,cos φ=0.8,机组年利用小时数4800h ,厂用电率7%,发电机主保护时间0.05s ,后备保护时间3.9s ,环境条件可不考虑。
2. 接入电力系统情况(1)、 10.5KV 电压等级最大负荷10MW ,最小负荷8MW ,cos φ=0.8,架空线路6回,二级负荷。
通过发电机出口断路器的最大短路电流:''40.2I KA = 238.6S I KA = 438.1S I KA =(2)、 剩余功率送入220KV 电力系统,,架空线路4回,系统容量1800MW ,通过并网断路器的最大短路电流:''17.6I KA = 216.5S I KA = 416.1S I KA = ,3、厂用电采用6kv 及380/220三级电压。
摘要随着高速发展的现代社会,电力工业在国民经济中的作用已为人所共知,其中发电厂在电力系统中起着重要的作用,它不仅影响国民经济其他部门的发展,同时,也影响着整个社会的进步。
电能是经济发展最重要的一种能源,火力发电在我国乃至全世界范围,其装机容量占总装机容量的70%左右,发电量占总发电量的80%左右。
由此可见,电能在我国的国民经济中担任着主力军的作用。
火力发电是我国乃至全世界范围内最主要的发电形式。
本次设计最重要的任务是一次系统中的接线形式、变压器形式的选择、母线的选择和校验及电气设备的选择;主变压器的继电保护,母线继电保护防雷规划,配电装置设计等主要内容。
设计本着使电力供应和传输安全可靠灵活经济的原则。
发电厂是电力系统的重要组成部分。
它直接影响整个电力系统的安全与经济。
发电厂的作用是将其他形式的能量转化成电能。
按能量转化形式大体分为火力发电厂,水力发电厂,核能发电厂,风力发电场。
考虑发电厂中的地位和作用,电力系统中的发电厂有大型主力发电厂,中小型地区电厂及企业自备电厂三种类型。
大容量发电机出口断路器在我国的制造和应用问题
大容量发电机出口断路器在我国的制造和应用问题大容量发电机出口断路器在我国的制造和应用问题摘要:大容量发电机出口是否要装断路器(GCB)在我国过去和现在都存在较大争议,如何正确应用,不同类型的机组有不同的要求。
现在很多地方均在建设超临界或超超临界的大型燃煤火力发电机组,以便迅速扭转电力紧张局面。
为取得较高的可靠性和经济性,都希望装设发电机出口断路器(GCB),从而使发电机出口断路器的供需矛盾扩大。
文章介绍了我国大容量发电机出口断路器的应用状况及生产情况,同时对国外GCB制造技术的现状进行了介绍。
指出了研发具有我国自主知识产权的大容量发电机出口断路器的必要性。
关键词:电力系统;发电机;大容量发电机出口断路器(GCB);制造;应用我国自20世纪80年代开始,随着电力需求的高速增长,大型火力发电机组的容量由125MW迅速向200、300、600MW级及以上发展,成为电力系统的主力机组。
由于历史原因和设计规程的制约,发电机和变压器只能以发电机-变压器组的单元制接线方式运行,这给正常的运行操作带来诸多不便,特别是事故时的厂用电快速切换存在较大风险,极有可能因切换失败而使厂用电中断,厂用电的可靠性较低。
所以,在发电机的出口加装断路器(GCB),不论是从安全技术层面还是从经济运行层面来讲都很有必要。
1 应用状况1.1 在大型火电机组的应用现状我国20世纪80年代开始出现125 MW的火电机组,1984年,原水利电力部为适应大火电设计要求,在1979年颁布的《火力发电厂设计技术规程》(SDJ1—1979)基础上进行了修订,修订后的编号为SDJ1—1984,并明确规定:汽轮发电机组容量为12~25 MW时,火电厂设计暂时按SDJ 1—1979执行;容量为50~600 MW时,火电厂设计按SDJ 1—1984执行。
所以,1984后修订的DL 5000—1994、DL 5000—1998和DL 5000—2000等《火力发电厂设计技术规程》,都简称为“大火规”。
300MW机组电气运行规程
Q/FCD-J030-2000第一篇发电机及励磁系统运行规程1 发电机的运行维护1.1 发电机技术规范1.1.1 发电机铭牌型号QFSN-300-2额定容量353MVA有功功率300MW无功功率186MVAR额定定子电压20KV额定定子电流10189A相数3相频率50HZ功率因数0.85(滞后)转数3000转/分接线方式YY冷却方式水氢氢短路比>0.5 效率98.85% 1.1.2 技术参数绝缘等级 F额定进风温度46℃额定励磁电流2510A 额定励磁电压302V 空载励磁电流987A 空载励磁电压113V三相不平衡负荷运行能力稳态I2* =8% 暂态I22*t=10秒定子绕组冷却水额定流量55m3/t定子绕组额定进水温度45~50℃额定运行氢压0.31MPa氢气纯度≮95%冷氢温度46℃漏氢量10m3/天允许断水时间<30S发电机机壳容积68M3(不带转子时)制造厂家上海电机厂温升规定:(1)额定氢压0.31MPa,冷氢温度为46℃,电阻法测量转子的平均温升不大于64℃。
(2)定子铁芯在冷氢温度为46℃时,用热电偶测得最高温升不大于74℃。
(3)在定子绕组冷却水进水温度不大于50℃时,定子绕组层间电阻测温允许温升不大于40℃。
1.2 发电机的运行方式1.2.1 额定工况下的运行方式(正常运行方式)发电机按照制造厂铭牌规定数据运行的方式,称为额定运行方式,在此方式下,可以长期连续运行。
1.2.1.1 冷氢额定温度为46℃,最低温度为40℃。
冷氢的允许最高温度为48℃,冷氢报警温度为50℃,运行中各台氢冷却器相互间的出风温度应均衡,任何负荷下不应超过2℃。
1.2.1.2 定子绕圈额定进水温度变化范围45~50℃,低于42℃或高于53℃时均将报警,且水质应符合下表要求:定子内冷水水质要求:1.2.1.3 定子线圈层间电阻测温元件,温度在定冷水进水温度不大于50℃时,出水温度不大于90℃,当定子线圈温度达90℃或定子线圈冷却水出水温度达85℃时,汽机DEH中的ATC将自动监视报警,此时,值班人员应立即采取措施(包括降低负荷检查冷却水量是否正常并相应调整,降低进风温度等),使温度降至报警值以下,并尽快分析和查明报警原因,必要时,安排停机检查处理。
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发电机出口断路器在300MW级火力发电厂中的应用摘要:本文详细介绍了发电机出口断路器(以下简称gcb)的特点,并分析了其在实际工程中应用的意义。
在大唐清苑2×300mw热电厂(目前已发电)的前期工作中通过技术经济的详细比较,采用了设置gcb的主接线方案,实现了简化主接线方式和简化电厂运行操作的目的。
关键词:发电机出口断路器;gcb;保护中图分类号:tm561 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2013)16-0034-030 引言如何简化电厂的运行操作,提高机组的可利用率以及提高系统安全性和稳定性是近年来随着我国发电厂向大机组方向发展产生的重要课题。
采用gcb是尝试解决此类问题的途径之一。
目前国内制造商无能力生产与600mw等级大容量机组配套的gcb,国外也仅有abb、alsthom等几家知名大公司有能力生产。
随着电力设备制造技术的发展,现在国内外电厂使用的sf6气体为灭弧介质的gcb,结构更紧凑,故障率更低,还可以集成ct、pt、接地开关等设备,成为多功能组合电器。
如图1所示。
关于300mw及以下的单元制连接的火电机组是否可以采用gcb方案的问题,在1999年10月上海召开的专题研讨会上经过一番激烈的争论后,规定有所松动,建议“300mw及以下,主变压器高压侧电压为220kv以下(三绕组变压器例外)的火电机组原则上不采用gcb设计方案,但如果投资方有资金,通过技术、经济比较后认为有必要,也可以采用gcb方案。
”但以上内容没有正式列入“大火规”[1]。
随着gcb制造质量的提高,技术的进步和价格的不断降低,如何合理地提高系统的安全稳定性越来越得到重视。
下面对300mw发电机出口设置断路器并取消起备变的可行性进行研究分析。
1 装设gcb的技术分析1.1 gcb对系统的作用在我国,300mw级发电机组通常采用发变组单元接线方式。
该接线方式中,主变高压侧断路器的可靠运行是发电机、变压器及系统能稳定运行的重要前提条件。
未装设gcb时,在事故状态下,当主变高压侧断路器执行解列或并车操作的动作过程中,若发生一相或两相断路器因拒动、误动或断口绝缘击穿而导致非全相分、合闸状态时,极有可能因非全相运行而造成主变压器绝缘损坏甚至起火烧毁。
进而,因负序电流作用使发电机转子绝缘损坏至起火烧毁。
更甚者,系统解列,发生大面积停电等重大事故,造成巨大的经济损失。
如果装设gcb则能够降低此类事故发生时所造成的破坏程度,gcb 可在50~60ms内把机组与故障点分开,缩短事故影响机组的时间,从而有效地保护机组,保证电力系统的长期稳定运行,所以装设gcb 将提高系统运行的安全稳定性。
1.2 gcb对发电厂的作用根据1.1中的情况,当主变高压侧断路器故障时,因发电机带不平衡负荷运行、发生不对称短路时产生的非全相运行负序分量及不对称短路电流会产生相应的热应力,该应力施加在发电机转子绕组上超过秒级单位时,发电机转子因异常高温而损毁的概率成几何倍增加。
所以在发电厂中,和发电机相关的故障讲求毫秒必争。
而gcb可在50~60ms内把机组与故障点分开,缩短事故影响机组的时间,从而有效地保护机组。
由此可见,采用gcb能够保护发电机。
另外,再举一个例子:假设主变压器与其高压侧断路器之间发生对地故障时,如果发电机出口装设了gcb,在最初的32ms内,短路电流来自系统侧和发电机侧,主变内部的温度及压力上升异常迅速。
50ms时,变压器高压侧断路器分闸,短路电流只由发电机供给。
60ms时,gcb动作将发电机与主变断开,切断短路电流。
因短路电流源只存在了不到一秒的时间,主变内部的绕组、铁芯及夹件等的损毁概率大大减少。
由此可见,采用gcb能够保护主变。
1.3 gcb的其他作用 gcb可以改善同期条件——在gcb上操作同期,可由发电厂完全操控,并不会与电厂内升压站操控产生任何操控责任上的重叠。
而在反相同期操作过程中,gcb相比主变高压侧断路器更有能力切断延迟过零电流[2-3]。
gcb可以简化保护动作——以为gcb中心,故障分为两种:发电机侧故障和主变侧故障。
故障时,gcb动作使得发电机、主变和高厂变处于各自独立的保护范围内,简化了厂用电源的控制保护接线及其联锁复杂性。
2 装设gcb的经济性分析目前,大容量机组启动(备用)电源的设置原则正在发生变化。
当gcb的价格与起动/备用变(以下简称起备变)、高低压侧开关等设备价格相比接近时,可以考虑不设置专用的起备变,而由主变通过高厂变提供起动电源的方案,把初投资降低至最低。
即便设置起备变,仍然将gcb的投资考虑在内,在提高电厂可用率的同时,仍有相当可观的经济效益增加。
以下就大唐清苑2×300mw热电厂前期讨论的三种电气接线方案作技术经济性比较:2.1 技术方案方案一:该方案为常规双母线接线,设置一台与高厂变相同容量的启动/备用变压器。
经过计算该方案6kv厂用段的短路水平为40ka。
如图2所示。
方案二:该方案采用发电机~主变~线路的主接线型式,发电机出口装设gcb。
相对于方案一,该方案通过系统反送电经有载调压高厂变供机组起动。
取消起备变。
经过统计停机负荷,厂变的容量按实际容量的110%选取,厂用段1a与2a,1b与2b段拉手连接,以保证其中一台机组出现故障时的正常停机。
经过计算该方案厂用段的短路水平为40ka。
如图3所示。
方案三:该方案主接线为双母线型式。
设置一台与高厂变相同容量的启动/备用变压器。
发电机出口装设gcb。
经过计算该方案厂用段的短路水平为40ka。
如图4所示。
2.2 初期投资比较下面以方案一为基准进行三个方案的初投资比较:1)由图2与图4可知:方案三与方案一相比,其差别在于方案三装设了两台gcb(485万元/台)以及高厂变采用了有载调压型式(有载开关100万/台),即方案三比方案一的初投资增加了1170万元。
2)由图3与图4可知:方案二与方案一的差别在于5个方面(投资差额见表1与表2):①升压站的型式和大小;②高厂变型式和容量;③共箱封母长度;④有无起备变;⑤有无gcb。
由表1与表2可知:方案二与方案一相比,其初投资减少了3291-2882=409万元。
综上所述,初投资:方案三>方案一>方案二。
2.3 主变故障损失与装设gcb的关系主变的故障率分析是电力系统运行风险评估中的一项。
电力系统运行风险评估的目的是针对电网未来若干分钟到若干小时内的运行状态,给出综合考虑其不确定性和安全性的量化指标口[4-5]。
通过主变的故障率分析可以估算得到因主变故障引起年均停电损失费用。
根据有关文献统计[6],主变压器的故障率可按图5估算。
由图5可知,主变压器的故障率约为0.0012次/台·年,以大唐清苑2×300mw热电厂为例,发电厂运行小时数按照5500h/年,发电利润按照0.1元/kw·h计算,因主变故障造成的年均损失电费按下式估算:变压器内部潜伏性故障的加速因素分为内部因素和外部因素[6],如下:1)内部因素:①过热;②放电;③吸潮;④密封不良;⑤油老化。
2)外部因素:①操作失误;②雷击;③短路电流的冲击。
如果装设了gcb,除了对吸潮、密封不良、油老化固有因素的影响较小外,对其他加速变压器老化的因素都很有作用,对变压器的老化可以起到很大的延缓作用。
gcb可以起到保护作用的概率大约为0.625。
那么当采用上述方案二或方案三时,发电厂装设gcb可以减少因主变故障造成的年均停电损失费为:由上述比较可以看出,装设gcb后,会有隐形的年均收益,只需不到5年的时间就完全可以收回装设gcb的初投资。
如果发电利润再有提高,收回装设gcb的初投资的时间可以更短。
2.4 取消起备变对发电厂的影响下面根据2.1中提出的三个方案对发电厂故障状态运行方式进行简单论述。
方案一的故障运行方式:如果是减负荷再停机的情况,可采用正常停机方式;如果是紧急跳机的故障,厂用电突然失电,则由厂用电切换装置自动切换到由起备变引接的起动/备用电源,保证重要辅机仍有电源,然后安全停机。
如由高压厂用工作变压器、发电机、主变压器、汽轮机、主封母、厂用分支封母及6kv本回路元件等引起的故障,厂用电源失去,厂用电切换装置自动切换到由起备变引接的起动/备用电源,保证重要辅机仍有电源,安全停机。
方案二的故障运行方式:由锅炉和重要辅机以及发电机引起的故障,只需要跳开gcb而停机,此时不需要切换厂用电源。
如果是由gcb、主变压器、高厂变、高厂变低压侧封母及220kv本回路元件故障引起的机组停机,本机组将失去厂用电,这时厂用电切换装置将会自动将另一台机组的高厂变投入作为本机组的备用电源,过程与方案一相同。
方案三的故障运行方式:由锅炉和重要辅机以及发电机引起的故障,只需要跳开gcb而停机,此时不需要切换厂用电源。
如果是由gcb、主变压器、高厂变、高厂变低压侧封母及220kv本回路元件故障引起的机组停机,机组将失去厂用电,这时厂用电切换装置将会自动投入备用变电源,过程与方案一相同。
三个方案的厂用电特性比较,见表3。
从上面论述可以看出,方案二取消了起备变,其厂用电的切换次数大大减少,并且不需要厂用电的同期投入并联运行方式。
但是采用另一机组的高厂变作为本机组的备用电源,其电负荷需要精确统计,而且操作规程须完善完整,否则,会出现将另一台正常运行的机组拉停的事故。
由此可见,取消起备变有利有弊,其弊可人为消除。
3 结论及建议根据以上技术和经济性比较,大唐清苑2×300mw热电厂最终采取的是方案二:采用发电机~主变~线路的主接线型式,发电机出口装设gcb,并且取消起备变。
综上所述,使用gcb既可以保护发电机和变压器,减少设备平均维护时间,简化主接线型式,改善同期条件,使整个电厂的安全可靠性大大提高,又方便电厂管理、运行和维护,同时还能带来明显的经济效益,使整个电厂寿命周期内维护成本得到降低,加快了电厂投资的回收,因此,300mw机组的发电机出口装设gcb是值得考虑的。
参考文献:[1]gb 50660-2011 大中型火力发电厂设计规范.[2]gb/t 14824-2008 高压交流发电机断路器.[3]ieee c 37.013-1997 基于平衡电流的交流高压发电机断路器.[4]cigre task force 38.03.12. power system security assessment: a position paper. electra, 1997(175):49-77.[5]吴文传,宁辽逸,张伯明.一种考虑二次设备模型的在线静态运行风险评估方法.电力系统自动化,2008,32(7).[6]宁辽逸,吴文传,张伯明.运行风险评估中的变压器时变停运模型(一)基于运行工况的变压器内部潜伏性故障的故障率估计方法.电力系统自动化,2010,34(15).。