主變壓器倒送電前快切系統動態調試的新方法

陳淑琴，張獻輝，劉宏，李興照

(河南第一火電建設公司，河南鄭州450001)

0 引言

在通常情況下，快切系統動態試驗主要有2種方法:一種方法是主變壓器倒送電，由升壓站母線串帶主變壓器及高壓廠用變壓器運行時完成。這種方法有2個不利因素:首先是主變壓器倒送電勵磁涌流易造成升壓站線路差動保護動作，影響電網穩定運行;其次是主變壓器倒送電需調度的審批。另一種方法是并網前不進行動態切換試驗，在機組并網后直接進行切換。這種方法易造成切換失敗，引起事故停機，不利于發電廠的經濟運行和電網的穩定，增加了整啟調試人員的工作量。

1 動態切換

在火電廠中，廠用電是保障電廠運行的基石，分為廠用備用電源和廠用工作電源。備用電源作為電廠的啟動/停機電源，取自高壓啟動/備用變壓器;工作電源作為電廠正常運行電源，取自與發電機出口連接的高壓廠用變壓器。在電廠啟/停機或者事故情況下，要求2路廠用電源正常切換。在切換過程中，應保證廠用電源的穩定性、可靠性和連續性，這種切換就稱為廠用電的動態切換。

2 調試方案的設計及可行性分析

2.1 快切分類

快切按啟動原因分為以下2種類型:

(1)正常手動切換:由運行人員手動操作啟動，快切裝置按事先設定的切換方式自動進行電源切換。

(2)事故自動切換:事故跳機、母線失壓或者開關誤跳時，由切換裝置自動啟動，按事先設定的切換方式自動進行電源切換。

2.2 動態切換條件分析

動態切換需要具備以下條件:

(1)快切系統調試合格:開入、開出正常，信號監視正確。該條件在并網前應滿足切換要求。

(2)高壓備用電源:切換前應具備可靠的備用電源，取自高壓啟動/備用變壓器，電源穩定、可靠。該條件在并網前應滿足切換要求。

(3)高壓工作電源:切換前應具備可靠的工作電源，取自高壓廠用變壓器，機組并網后可以提供電源。該條件在機組并網前不滿足切換要求。

2.3 調試方案的提出

從上述幾個條件分析來看，可靠的高壓工作電源是機組啟動前切換的必要條件。作者經過多年現場調試實踐的積累，逐漸摸索出了調試規律，提出了如下調試方案:高壓廠用電設計為A，B2段，在每段均由獨立的工作電源和備用電源供電的情況下，通過61B開關串帶61A開關，用高壓備用變壓器一路電源在6kVIA段上變為2路電源，使快切裝置在主變壓器、高壓廠用變壓器不帶電的情況下進行實際切換試驗，從而確保了快切裝置及其一次、二次回路的正確性。高壓廠用電系統如圖1所示。

2.4 調試方案的比較分析

調試方案的比較分析見表1。

2.5 可行性分析

從上述比較分析可以看出，該調試設計方案具有很強的操作性，安全系數較高，不影響電網的安全運行，經濟性較好，可作為一種新的調試方法應用到廠用電動態切換試驗中。

3 方法實施

3.1 切換前準備(以6kVIA段為例)

(1)斷開高壓廠用變壓器低壓側與共箱母線之間軟連接，高壓廠用變壓器低壓側采取接地措施。斷開發電機出口斷路器，控制電源停電，掛“禁止操作”牌。

圖1 高壓廠用電系統

表1 調試方案的比較分析

(2)將6kVIA段母線負荷騰空，母線PT及廠用分支PT投入，備用分支開關601A在工作位置且已合，廠用分支開關61A送試驗位置。

(3)投入6kVIB段廠用分支PT，遠方合上6kV IB廠用分支開關61B，檢查廠用分支PT及高壓廠用變壓器共箱母線有無異?，F象。

(4)檢查完畢后，將61A開關送工作位置，遠方合上61A開關。通過61B開關串帶61A開關，用高壓啟動/備用變壓器一路電源在6kVIA段上變為2路電源。

(5)檢查6kVIA段廠用分支PT是否有異?，F象。

(6)檢查6kVIA段上PT二次回路與廠用分支進線PT二次回路壓差及相序是否合乎要求。記錄電壓值和它們之間的相位差，二者應同相，壓差在正常范圍內。

(7)正常后斷開廠用分支61A開關。

(8)利用同樣的方法進行6kVIB段母線PT及廠用分支PT校核。

3.2 廠用電切換試驗

(1)廠用電快切裝置帶電檢查。給廠用電快切裝置上電，檢查裝置有無異常、信號開關位置是否正確、液晶屏顯示電壓采樣是否正確、角差是否接近零。

(2)投入快切裝置出口壓板。

(3)將備用電源切換至工作電源。

1)將工作進線開關61A送入工作位置。

2)檢查廠用分支電壓(6kV側)、高壓啟動/備用變壓器電壓(6kV側)正常，幅值相近。

3)在6kVIA段快切操作畫面上選擇“并聯”方式，選擇“半自動”方式，然后手動啟動快切?？烨醒b置自動合上61A開關，并聯運行后跳開601A開關。

4)在確認切換正常后，操作“復歸”按鈕，對快切裝置復歸，使裝置進入事故備用狀態。

5)在電源切換過程中，信號、測點顯示應正常。

(4)將工作電源切換至備用電源。

1)檢查備用進線開關601A在工作位置，斷開狀態。

2)檢查高壓廠用變壓器電壓(6kV側)、高壓啟動/備用變壓器電壓(6kV側)正常，幅值相近。檢查機組運行工況穩定。

3)在6kVIA段快切操作畫面上選擇“并聯”方式，選擇“半自動”方式，然后手動啟動快切裝置?？烨醒b置自動合上601A開關，并聯運行后跳開61A開關。

4)在確認切換正常后，操作“復歸”按鈕，對快切裝置復歸。

5)在電源切換過程中，信號、測點顯示、輔機運行應正常。

(5)事故狀態下備用電源自投。

1)檢查備用進線開關601A，601B開關在工作位置，高壓啟動/備用變壓器空載運行，備用電源正常。

2)檢查備用電源切換裝置上顯示電壓差、頻率差和角差在規定范圍內且與實際相符。

3)快切裝置投運，投入IA段切換出口壓板，模擬高壓廠用變壓器保護出口，工作進線開關61A應跳開，601A開關應自動合上。在試驗過程中，快切裝置錄波器應可靠啟動并打印相關切換參數。

4)在電源切換過程中，信號、測點顯示應正常。

5)6kVIA段切換正常后，按同樣方法進行6kVIB段電源切換。

6)根據錄波圖計算斷流時間，斷流時間應滿足設計要求，若不能達到要求，則應進行調整，再做試驗，直到滿足設計要求為止。

7)試驗完成后，恢復高壓廠用變壓器軟連接。

4 試驗結果

(1)試驗證明，A，B分支高壓廠用電快切裝置運行正常，切換回路正確，動作可靠，試驗切換成功，滿足機組運行后的切換要求。

(2)駐馬店2×390MW燃機電廠及鄭東新區2×200MW熱電廠應用該調試方法進行高壓廠用電切換試驗，從機組首次并網到完成滿負荷試運，廠用電手動切換及事故切換成功率為100%。

5 效益分析

(1)投入快切裝置與零起升壓后進行主變壓器反沖擊試驗相比較，以鄭東新區熱電廠#2機組為例，可節省整啟時間10h左右，若按每小時鍋爐耗油4t計算，可節省燃油40t，直接經濟效益20萬元。

(2)投入快切裝置與不進行啟動前切換試驗相比較，保證了廠用電的可靠切換，避免了廠用電切換失敗后引起的事故停機，負荷丟失，機組啟動次數增加而造成的電廠直接經濟損失。

6 結論

通過61B開關串帶61A開關，用高壓啟動/備用變壓器一路電源在6kVIA段上變為2路電源，使快切裝置在主變壓器、高壓廠用變壓器不帶電的情況下進行實際切換試驗，從而確保了快切裝置及其一次、二次回路的正確性。在電網普遍要求發電機組零起升壓、不進行主變壓器倒送電的情況下，提前進行快切試驗為整套試運大大節約了時間，提高了切換的可靠性。該調試方法可供各類新建電廠在廠用電快切試驗中借鑒和參考。