安防之家讯:本文从计算河源电厂电气系统短路电流入手,分析了在各种事故情况下,厂用6kV母线并列切换过程中开关的遮断电流,介绍了备用电源快切装置功能,并建议在6kV公用段母线电源切换采用快切装置。
广东省河源电厂第一期工程装设两台容量600MW超超临界汽轮发电机组。#1机组2008年底通过168小时试运,#2机组将在2009年7月投入运行。220kV系统主接线采用双母线接线形式,两台发电机组分别通过两台主变汇入220kV母线。四条220KV超高压线路与广东电网相连。
1厂用电接线方
6kV厂用电接线方式采用“按炉分段”原则,每台机组设6kV工作A、B段,两台由发电机出口引接的分裂式高压厂用变作为各自机组6kV工作A、B段在机组正常运行时的工作电源;一台由220kV母线引接的分裂式高压启备变作为两台机组在机组启动、停机时的备用电源;其工作电源与备用电源之间的切换采用快切装置实现。两台机组还设有两段6kV公用A、B母线段,以满足两台机组公用系统中一些重要辅机供电的需要。每台机组的6kV工作A段均可给6kV公用A段供电,6KV工作B段均可给6kV公用B段供电。正常时,一路电源工作,另一路电源备用。
2问题的提出
设计阶段,由于6kV公用段电源分别引自2台机的6kV工作段,两段均为工作电源,无法区分工作、备用,同时考虑公用段没有I类负荷,因此未考虑6kV公用段进行不断电切换设计。但目前根据电厂实际运行的需要,该段上接带有空压机、工业水泵等重要辅机,它们在倒换过程中的短时停运将直接造成机组的减出力甚至停运,因此,电厂需要6kV公用段在倒换电源时实现不断电切换。
另外,设计人员担心在6kV公用段两路电源在并联切换(即先合上一路电源,再分开另一路电源)过程中,母线发生三相短路时,短路电流将大于开关的遮断容量,从而导致开关爆炸的事故。为此,我们对河源电厂6.3kV厂用电系统短路电流进行了核算。
3河源电厂6.3kA厂用电系统短路电流计算及分析
河源电厂厂用电选择6.3kA电压等级,电厂主接线中的各元件阻抗图如图2所示:(图中选取基准值为SB=38MVA,UB=6.3KV,IB=3482A,ZB=1.0445Ω),按阻抗图计算结果
①厂高变带1A工作母线运行时,母线三相短路电流为43.191kA(其中厂用电源供26.987KA,电动机馈送16.204kA),短路冲击电流为113.459kA。②起备变带1A工作母线运行时,母线三相短路电流为40.956kA(其中起备变电源供24.752KA,电动机馈送16.204kA),短路冲击电流为107.611kA。③当1A工作母线在并联切换的瞬间(厂高变与起备变并联),母线三相短路电流为66.782kA(其中厂用电源供50.578kA,电动机馈送16.204kA),冲击电流为175.180kA。④若公用段实现并联切换,切换瞬间的母线三相短路电流为56.130kA(其中厂用电源供53.216kA,电动机反馈电流为2.914kA),冲击电流为146.936kA。
《火力发电厂厂用电设计技术规定》DL/T5153-2002第7.1.1条规定:“计算短路电流时,应按可能发生最大短路电流的正常接线方式,不考虑仅在切换过程中短时并联的运行方式。”由计算结果可知,并联运行时,短路总电流数值超过了开关的额定值(50kA和130kA),但是,流过各开关的短路电流并不会超越开关的额定值,因为电动机的反馈电流不流过开关,其次厂用电源提供的短路电流是由两路支路到达短路点的,所以,开关的遮断容量是足够的。
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