大唐彬长发电厂（2×1000MW）二期工程启动/备用电源引接方式浅析

大唐彬长发电厂（2×1000MW）二期工程启动/备用电源引接方式浅析

侯永刚

（大唐彬长发电有限责任公司陕西咸阳713602）

序言

大唐彬长发电厂（2×1000MW）拟建二期工程紧邻一期（2×630MW）工程南侧，机组采用发电机-变压器组单元接线，接入电厂新建的二期750kV升压站，750kV配电装置采用一个半断路器接线，750kV母线与一期升压站母线连接，不新增出线。一期工程2×630MW机组启/备电源引自亭北变电站110kV侧配电装置。因本厂超高压750KV配电装置的特殊性，同时考虑一期工程的主接线的实际情况，经过多方多次调研、研讨，形成了初步的推荐方案，现浅析如下，供同行们交流学习。

一、启动/备用电源引接方案

1、规程规范的要求

关于高压厂用启动/备用变压器的高压侧接线方式，《大中型火力发电厂设计规范》（GB50660-2011）有如下规定：第16.3.10条“高压厂用备用或启动/备用电源可采用下列引接方式“1可由高压母线中电源可靠的最低一级电压母线或由联络变压器的第三（低压）绕组引接，并应保证在全厂停机的情况下，能从外部电力系统取得足够的电源，包括三绕组变压器的中压侧从高压侧取得电源。2当装设发电机断路器且机组台数为2台及以上、出线回路为2回及以上时，还可由1台机组的高压厂用工作变压器低压侧厂用工作母线引接另1台机组的高压事故停机电源。当技术经济合理时，可由外部电网引接专用线路供电。当全厂有2个及以上高压厂用备用或启动/备用电源时，宜引自2个相对独立的电源。”第16.3.13条：“高压厂用备用或启动/备用变压器的台数配置应符合下列规定：“1当未装设发电机断路器或负荷开关时，应符合下列规定：3）600MW及以上的机组，每2台机组可设1台或2台高压厂用启动/备用变压器。2600MW及以上的机组，当装设发电机断路器或负荷开关时，应符合下列规定：1）当从厂内高压配电装置母线引接机组的高压厂用备用电源，并可使用同容量高压厂用备用电源的4台及以下机组，可设1台高压厂用备用变压器；…2）当从另一台机组的高压厂用工作变压器低压侧厂用工作母线引接机组的高压停机电源，机组之间对应的高压厂用母线设置联络，互为事故停机电源时，则可不设专用的高压厂用备用变压器。”

2、方案说明

根据电厂现场条件，并结合电气主接线方案，对大唐彬长发电厂（2×1000MW）二期的启/备电源的引接方式，按以下几个方案进行了论证：

方案一：仅二期两台新建机组均设GCB，二期高厂变采用有载调压，机组正常启停通过主变倒送，二期设一台事故停机变压器（不设专用的高压厂用备用变压器），T接于一期已有110kV线路。。

经核算，二期停机变压器容量暂定为40MVA，一期单台机组满发时其厂用电负荷总和低于40MVA，因此在二期停机变投入时不会影响一期启/备变运行。

方案二：启/备电源由厂外110kV电源引接（亭北变电站）。发电机出口不设断路器，本期两台机组设1台分裂变作为启动/备用变压器，高压侧电源由厂外110kV电源降压至10kV厂用母线。

方案三：二期工程发电机出口设GCB，在发电机出口设两台有载调压变压器，一台作为机组高厂变，另一台为相邻机组提供事故停机和备用电源。《火力发电厂厂用电设计技术规程》（DL/T5153-2014）有如下规定：“3.7.6单机容量为300MW级~1000MW级的机组，当装设发电机断路器或负荷开关时，高压厂用备用变压器应按照以下原则设置：……2当从另一台机组的高压厂用工作变压器低压侧厂用工作母线引接本机组的事故停机高压电源，即机组之间对应的高压厂用母线设置联络，互为事故停机电源时，可以不设专用的高压厂用备用变压器，按需设一台不接线的高压厂用工作变压器。”方案三为每台机设置一台与高厂变同容量的变压器作为另一台机组厂变备用，是对上述规定的延伸和补充。

方案四：本期启/备电源由750kV母线降压引接，750kV/110kV降压变容量选择150MVA，降压变至750kV配电装置采用SF6管道母线连接，降压变容量选择考虑能承担本期和一期启/备变电源，降压变低压侧通过SF6管道母线与110kV配电装置连接，启/备变与110kV配电装置采用高压电缆连接。110kV配电装置拟采用110kV室外GIS，并为一期启/备电源引接预留扩建条件。

二、启动/备用电源引接方案技术比较

1、启动/备用电源可靠性比较

方案一和方案三在正常启停机时由主变压器倒送电，不需要电源切换，不同之处在于方案三在故障时由相邻机组专设的与高厂变同容量的变压器提供事故停机电源，同时也可作为高厂变的事故备用，而方案一则是利用一期已有110kV线路的冗余容量提供事故停机电源。

方案二启/备电源由厂外110kV配电装置引接，与电厂送出线路没有直接联系，电源的独立性好，电源的可靠性较高，接线比较简单。启/备电源只有一回线与系统连接，启/备变通常为空载状态，带负荷运行的时间很少，但存在线路故障的可能性，当110kV线路故障（包括对侧停电）时，厂内将无启/备电源。

方案四启/备电源由厂内750kV母线倒送，电厂有两回750kV线路与系统连接，电源支撑点较多，电源可靠性较高，但是接线较复杂。

综上可见电源在可靠性方面，各方案基本相当。

2、启动/备用变电源灵活性比较

方案一和方案三在电源切换时不存在相角差等问题，灵活性较好。

方案二启/备电源由厂外变电站110kV母线引接，因110kV启/备电源与本工程有一定距离，备用电源和厂用电源之间电压和相角都存在一定的差值，使厂用电切换的时间延长，并会增加切换时的冲击电流。考虑到本项目一期已有相关运行经验，此方案的负面影响不会影响到备用电源的切换。

方案四不需外引备用电源，而由厂内750kV配电装置经两级降压引接，备用电源与正常工作的厂用电系统之间不存在电压和相角差，但厂用电切换时间因需要经过两级操作而延长。且方案一在检修时需要考虑因素较多，其设备维护量也较大，在停运断路器、变压器及其继电保护设备方面操作便利性上略逊于其他方案。

综上可见电源在灵活性方面，方案四略逊于其他方案。

经过上面技术的初步比较可以看出：四个方案在技术上均为可行方案。

三、启动/备用电源引接方案经济比较

年费用法经济比较表（万元）

四、结论

在保证机组安全可靠、满足机组启动/备用电源要求的情况下，既要考虑节约建设投资，又要综合考虑减少以后的年运行费用，经过比较：技术方面，四个方案可靠性和灵活性基本相当；经济方面，方案二设备的一次投资最低，按年费用法折算的每年投入费用可以看出，方案一投资最低。

总体来看，四个方案在技术上都可以实施，均满足要求，综合考虑各方面因素，我们拟采用方案一。