火电厂低压厂用电源优化改造.pdf

76 内 蒙 古 电 力 技 术 I N N E R MO N G O L I A E L E C T R I C P O WE R 2 0 1 4 年第 3 2 卷第 1 期 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 6 ． i s s n ． 1 0 0 8 - 6 2 1 8 ． 2 0 1 4 ． O 1 ． 0 2 1 火 电厂低 压厂 用 电源优 化改造 王青春 ， 袭奂毅 ， 肖 勇。 郭瑞峰 内蒙古京隆发电有限责任公司， 内蒙古丰镇0 1 2 1 0 0 摘要 针对内蒙古京隆发电有限责任公司低压厂用电系统运行中存在的供电可靠性不 足， 造成机组非停的问题， 分析厂用电系统设计的缺点， 根据实际情况提 出改进方案 按照一 用一备原则配置的2台设备 油泵、 油站 应该接于不同的2 段 电源； 磨煤机 的油站、 空冷风机 的油站应合理分为2 组接 于不 同的2 段 电源 ； 保安 电源配置打破机 、 炉界限， 重新划分为2 段 ， 按 照“ 分散风险” 的原则对辅机 电源和保安电源进行合理优化 。实施 改进后 ， 达到 了一段 P C 失电机组不会停机的 目 标， 提高了厂用供电的可靠性， 发电厂厂用电系统及 I 类负荷设备能 够更加安全、 可靠运行。 关键词 火电厂 ； 厂用电源； 优化 ； 柴油发电机 ； 保安电源 ； 分散风 险； 双电源 文献标志码 B 中图分类号 T M6 2 1 文章编号 t 0 0 8 6 2 1 8 2 0 1 4 0 1 0 0 7 6 0 4 Op t i mi z a t i o n Re f o r m o f L o w Vo l t a g e Au x i l i a r y P o we r i n Th e r ma l Po we r Pl a n t Wa n g Q i n g c h u n ， X i Hu a n y i ， I n n e r Mo n g o l i a J i n g l o n g El e c t r i c Po we r Ge n e r a t i o n Xi a o Yo n g ，Guo Ru i f e ng Co ． ， L t d ． ，I n n e r Mo n g o l i a F e n g z h e n 01 21 0 0 Ab s t r a c t Po we r s up p l y r e l i a b i l i t y s ho r t a g e e x i s t e d d ur i n g t h e l o w p o we r a u x i l i a r y p o w e r s y s t e m o p e r a t i o n i n I n n e r Mo n g o l i a J i n g l o n g E l e c t r i c P o we r Ge n e r a t i o n C o ． ， L t d ． c a u s e d u n p l a n n e d o u t a g e o f t h e u n i t ．An a l y z e t h e a d v a n t a g e s a n d d i s a d v a n t a g e s o f p l a n t e l e c t r i c a l s y s t e m d e s i g n ， a c c o r d i n g t o t h e a c t u a l s i t u a t i o n t o p r e s e n t t h e i mp r o v e me n t p r o g r a mt w o d e v i c e s c o n fi g u r a t e d w i t h t h e p r i n c i p l e o f o n e o n a n d o n e p r e p a r e d f o r e x a mp l e p u mp s ，p e t r o l s t a t i o n s ，e t c ． s h o u l d b e c o n n e c t e d t o t w o d i f f e r e n t p o w e r s u p p l i e s ； mi l l p e t r o l s t a t i o n s ，fi l l i n g s t a t i o n s o n t h e a i r c o o l i n g f a n s h o u l d b e d i v i d e d i n t o l o g i c a l g r o u p s c o n n e c t e d t o t wo d i f f e r e n t p o we r s u p p l i e s ；s e c u r i t y o f s u p p l y wa s r e c o mme n d e d t o ma k e ma c h i n e s e c ur i t y a n d f ur na e e s e c u r i t y i nt o o ne f u r n a c e s e c u rit y ， a n d de v i d e d i t i n t o a n o t h e r t wo ．Au x i l i a r y p o w e r s u p p l y a n d e me r g e n c y p o w e r s u p p l y a c c o r d a n c e w i t h t h e ris k d i v e r s i fic a t i o n t he pr i n c i p l e s o f a r a t i o n a l o p t i mi z a t i o n． Th e i mp l e me n t a t i o n o f t he s y s t e m e n s u r e d t h e t u r b i n e s wo u l d n o t s t o p a s o n e P C f a i l u r e ， i mp r o v e d t h e r e l i a b i l i t y o f t h e a u x i l i a r y p o we r s u p p l y ，a n d a u x i l i a ry p o we r s y s t e m a n d I c l a s s l o a d e q u i p me n t c o u l d o p e r a t e mo r e s e c u rit y a n d s t a b i l i t y ． K e y w o r d s t h e r ma l p o w e r p l a n t ；a u x i l i a ry p o we r ；o p t i mi z a t i o n ；d i e s e l g e n e r a t o r ；s e c u rit y p o w e r ；ris k d i v e r s i fi c a t i o n ；d u a l p o we r [ 收稿 日期]2 0 1 3 1 0 2 2 【 作者简介J王青春 1 9 6 7 一 ， 男， 内蒙古人， 学士， 讲师， 从事发电企业综合管理 【 作。 2 0 1 4 年第3 2 卷第 1 期 王青春， 等 火电厂低压厂用电源优化改造 7 7 0 引言 发电厂的厂用电源是保证发电厂正常运行的 基本电源， 接带各种转机 、 设备等动力、 控制电源。 发电厂厂用电负荷分类和接线方式的合理性直接 关 系到机 、 炉 、 电的重要辅机甚 至整个 发电厂的安 全稳定 运行 。厂用 电接线 的设计应满 足正常运行 时的安全 、 可靠、 灵活、 经济等要求； 能缩小厂用电 系统故 障时的停 电范 围， 以免引起全厂停 电的重大 事故 ， 造成巨大的经济损失； 并考虑发电厂正常、 事 故 、 检修 等方式 ， 以及机 炉启 、 停过 程 中的供 电要 求。内蒙古京隆发电有限责任公司 以下简称京隆 电厂 机 、 炉保安 MC C 电动机控制 中心 ， 空冷 MC C 设计时没能合理分配重要负荷 ， 若配电段母线故障 将影响机组安全运行 ， 因此需要进行厂用 电源优化 改造。 1 电厂厂用 电源接线及运行方式 京 隆电厂发电机组采用的是单元制接线 ， 厂用 电高压母线设 l O ． 5 k V和3 ． 1 5 k V两个电压等级 。高 压厂用 电系统采用单元接线 和备用 电源 的接线方 式。厂用 电正常运行时 由高压厂用变压器供电 ， 其 高压侧电源从发变组之间引接。机组启动 、 解列、 停运和正常工作的备用电源由高压备用变压器供 电， 其电源一般 由发变组所在的高压母线直接供 给 ， 由厂用电快速切换装置控制电源切换。当高压 厂用变压器在运行 中因故 障跳闸导致 高压厂用母 线失电时， 启 动备用变压器能够在短时间内 自动投 1 号 人运行 。另外 ， 当机组需停机或工作进线开关需检 修消缺时 ， 也可通过手动方式切换电源 ， 投入备用 电源 ， 不会影响机组的正常运行⋯ 。 单 台机组设有汽机保安 MC C、 锅 炉保安 MC C、 事故照明M C C 及脱硫M C C 各 1 段， 以保证在事故情 况下 ， 主机润滑油泵 、 顶 轴油泵 、 盘车 电机 、 密封油 泵 、 锅炉交流火检风机 、 直流硅整流 、 U P S 交流电源 、 脱硫 系统 电源以及 重要 辅机油泵的正常供 电。每 台机组配有 1 台柴油发电机组 ， 以便在厂用 电中断 情况下投入使用 。 每台机组所属汽机保安M C C 、 锅炉保安M C C 分 别有 3 路 电源 ， 正常运行时分别 由电源 l 汽机 P C A 和锅炉 P C A 供 电， 电源 2 汽机 P C B和锅炉 P C B 和 电源3 保安P C 处于备用状态。备用电源的P C 侧 开关在合位， M C C 侧开关均在分位， 联锁开关在投 入位 。当电源 1 因故停运时， 通过联锁开关将 电源2 投入 ， 当电源 1 、 2 均失去时 ， 柴油发 电机 自启动通过 保安P C向失电M C C 供电。 正常运行时每 台机组 的事故照明 MC C均由各 机照明变压器通过照明P C 供 电， 当照明变压器 因故 退 出时 ， 柴油 机启 动 ， 通过保 安 P C向失 电 的照 明 MC C 供 电。特殊情况下也可由另 1 台机照明变压器 通过联络开关供 电。 正常运行时各机组的保安 P C 不带电， 电源开关 在热备用状态 ， 母线 T V投入运行 。只有当汽机 MC C、 锅炉 MC C或事故照明 MC C电压消失时 ， 柴油 发 电机才会 自启动 向保安 P C 供 电。京隆电厂厂用 电系统接线见图 1 所示 。 睾 一 ‘ 。。v 量 季 。号机空冷Mcc 耋 。 号机事故保安Mc c 图 1 京隆电厂厂用电系统图 油发 电机组 7 8 内 蒙 古 电 力 技 术 2 0 1 4 年第3 2 卷第1 期 2 厂用 电系统存在的问题 京隆电厂投产以来设备运行较为稳定， 但根据 几年运行经验和调研分析 ， 发现厂用 电源系统还存 在如下问题。 1 锅炉保安 MC C段带有 A、 B送风机油站电 控柜 ， A、 B 一次风机油站电控柜 ， A、 B引风机油站电 控柜 ， A、 B一次 风机稀油站 ， A、 B 、 c 、 D、 E、 F磨煤 机 油站 电控柜 ， 1 1 0 V整流电源 1 、 2 、 3 ， 1 号 、 2 号火检 冷却风机电源， 并且就地控制柜仅有这一路电源， 一 旦锅炉保安MC C 段母线故障， 将引起上述负荷全 部失电， 锅炉灭火。 2 汽机保安 MC C段带有 1 号 、 2 号 、 3 号给水 泵辅助油泵 ， 1 号 、 2 号氢侧交流油泵 ， 1 号 、 2 号顶轴 油泵 电源 ， 并且就地控制柜只有 这一路 电源 ， 若发 生机保安 MC C 段母线故障， 将导致油泵全部失电。 3 在机 、 炉 P C 、 MC C上仍然接带有 与生产过 程无直接关系的负荷 ， 例如 ， 在锅炉 MC C B母线上 接有配 电室照明电源 ， 在汽机 P c B 段接有配电室空 调电源等。 4 空冷风机齿轮油泵共 5 6 台 ， 电源开关 由空 冷M C C 段所带， 由于空冷 M C C 段不分段， 正常时由 汽机P C A段 的空冷 MC C电源 1 馈线开关所带 ， 当电 源 1 故障时 ， 联投汽机 P C B段 的空冷 MC C电源 2 馈 线 开关 。当空冷 MC C段所带 负载或母线发生故障 时， 其工作电源跳闸断开 ， 备用电源再次投入故障 点 ， 这样会加剧设备的损坏， 严重时备用电源会再 次跳闸断开， 致使空冷MC C 段失电， 所有风机油泵 停运 ， 空冷风机停运。 1 号汽机保安 MC C 3 厂用 电源优化改造方案 针对厂用部分配电段重要负荷分配不合理、 风 险集 中的问题 ， 经过深入分析 ， 制订 了如下改造方 案 将锅炉保安M C C 段部分电源负荷改到汽机保安 MC C段 ， 汽机保安 MC C段 部分负荷改 到锅 炉保安 MC C 段 ， 将机 、 炉 P C 及 MC C上与生产过程无直接关 系的负荷变更 到其他配电段 ， 优化负荷分配 ， 以达 到降低风险的 目的 。 3 ． 1 保安电源优化 保安 电源优化前系统示意图如图2 所示 。将锅 炉保安 M C C 段B 送风机油站电控柜、 B 一次风机油 站电控柜 、 B引风机油站电控柜 、 B火检冷却风机 、 D 磨煤机油站 电控柜 、 E磨煤机油站电控柜 、 F 磨煤机 油站 电控柜 、 B一次风机稀油站 、 1 1 0 V整流器 2电 源 9 个电源改到汽机保安 MC C段新加装 的开关柜 中。将汽机保安 MC C段 2 号给水泵辅 助油泵 、 2 号 氢侧交流泵 、 2 号顶轴油泵 3 个 电源改到锅炉保安 M C C 段新加装的开关柜中。将等离子水泵增加第 二路电源 ， 水泵 A由原电源供电 ， 水泵 B由锅炉保安 M C C 供电， 敷设动力电缆， 更改控制回路接线， 增强 供电的可靠性。对汽机保安M C C电动机重启功能 各项参数优化修改 ， 对空气预热器辅助电机 、 6 大风 机油站联启 逻辑进行优化改进 ， 提高保安电源 的可 靠性 ] 。 在改造前 ， 若 保安 M C C段失 电， 全部 油泵 、 风 机 、 整流器失 电， 将导致 机组停运 ， 造 成 巨大 的损 失 。改造后 ， 若 1 个保 安 MC C段失 电， 还有 部分油 泵 、 风机 、 整流器可以带 电 ， 结果是导致降负荷 ， 但 不会出现机组停运的情况 。 1 号锅炉保 安 MC C 图2 保安电源优化前系统图 l 0 V l 1 OV A B 整 整 一 一 流 流 次 次 器 器 风 风 2 3 机 机 电 电 稀 稀 源 源 油 油 站 站 m整 流器 电 源 F磨煤机油站电控柜 E磨煤机油站电控柜 D磨煤机油站电控柜 c磨煤机油站电控柜 B磨煤机油站电控柜 A磨煤机油站电控柜 B火 检 冷却 风 机 A火 检 冷却 风 机 B 一 次风机油站电控柜 A 一 次 风 机油 站 电 控柜 B引 风 机 油站 电 控 柜 A引 风 机 油站 电 控 柜 B送风机油站电控柜 A送风机油站电控柜 号氢侧交流泵 ● 号氢 侧 交 流 泵 号 顶轴 油 泵 号 顶轴 油 泵 号给 水 泵 辅 助油 泵 号给水泵辅助油泵 号给水泵辅助油泵 2 0 1 4 年第3 2 卷第 1 期 王青春， 等 火电厂低压厂用电源优化改造 7 9 3 ． 2 空冷 MC C 段优化 空冷风机齿 轮油泵共 5 6台 ， 由空冷 MC C 段 带 电源 开关 ， 由于空冷 MC C段不分段 ， 正常运行时 由 汽机 P C A段的空 冷 MC C电源 1 馈线开关接带。当 电源 1 故障时， 联投汽机P C B 段的空冷 M C C电源2 馈线 开关 。当空冷 MC C段所带 负载或母线发生故 障时， 其工作电源跳闸断开， 备用电源再次投入故 障点， 这样会加剧设备的损坏 ， 严重时备用电源再 次跳 闸断开 ， 致使空冷 MC C段失电 ， 所有风机油泵 、 空冷风机停运。2 0 1 1 年 1 号机组 曾由于该原 因导致 停机事故 ， 因此对风机齿轮油泵电源回路进行改 造 。将空 冷 风机齿 轮油 泵 5 6 个 电源 开关 从 空冷 MC C段母排上断开 ， 将 5 6台油泵负荷分成 4 段 ， 分 别接入 4台空冷变压器 的低压星形侧 ， 对 每段 电源 开关 加装接地保 护装置 ， 防止越级跳 闸导致事故范 围扩大。 3 ． 3 汽机MC C段优化 1 号 、 2 号机组汽机 MC C C段 由双路 电源供 电 ， 分别取 自汽机 P C A段和汽机 P C B段 ， 正 常运行时 汽机 M C C C 段 2 路电源进线开关同时合闸， 汽机P C A段 、 B段 至汽机 MC C C段 电源馈线开关 1 路合闸 、 另 1 路分闸。当供电电源失电时， 需要手动投入备 用 电源 ， 这期间会造成汽机 MC C C 段失 电 ， 影 响负 荷使用 ， 存在安全隐患。在 D C S 修改汽机 P C A段 、 B 段至汽机 M C C C 段电源馈线开关控制逻辑， 当供电 电源 电压低于 4 5 V时 ， 跳开供 电开关 ， 若备用 电源 电压大于2 6 6 V， 联锁合闸备用电源开关 ， 实现双电 源自动切换功能， 保证负荷的安全用电。 4 改造效果 京 隆电厂对保 安 电源和辅机 电源的优化方案 于 2 0 1 3 年在 2台机组大小修过程 中实施完成 。通 过设计优化和技术改造 ， 同类型重要负荷分别由不 同电源接带， 机、 炉保安MC C 、 空冷MC C 负荷分配更 为合理， 提高了低压厂用电系统的供电可靠性 ， 确 保机组安全稳定运行 。 5 加强柴油发 电机的维护保养 柴油发电机作为保安电源的后备电源， 通过保 安 P C向失 电 MC C供 电 ， 具有非常重要 的作用 。为 保证保安电源稳定可靠， 建议加强柴油发电机的维 护保养， 严格按照运行 、 检修规程 ， 定期进行人为控 制启动 、 维护检修工作 每月月初和月 中进行 1 次空 载 自启动试验 ， 每年进行1 次带负荷试验； 检查发动 机润滑 油 、 冷却液 、 燃油 ， 缺少时应及 时添加 ； 检查 发 动机风 扇状况 和充 电机皮带 的松 紧 ， 必要 时收 紧 ； 检查所有线管 ， 查看连接处是否松脱 、 破损 ， 出 现 问题应 收紧或更换 ； 检查 电池电极有无腐蚀 ， 有 则及时清理； 检查电池液水平 ， 必要时可添加蒸馏 水 ； 检查控制屏 和发 电机组上是否堆 积大量灰尘 ， 防止机组冷却效果受到影响； 检查空气滤清器的阻 塞指示器 ， 如 出现阻塞则更换滤清器。通过以上措 施 ， 确保柴油发电机在 良好的待运行状态 ， 保证机 组的安全稳定运行 。 参考文献 【 1 ]能源部西北电力设计院． 电力工程电力设计手册 电气二 次部分 [ M] ． 北京 中国电力出版社 ， 1 9 9 1 2 0 2 3 ． [ 2 】国家电网公司． D L ／ T 5 1 5 3 --2 0 0 2火力发 电厂厂用电设 计技术规定[ s 】 ． 北京 中国电力出版社， 2 0 0 2 7 - 1 0 ． [ 3 ]内蒙古京隆发电有限责任公司． 1 号机组检修记录[ R 】 ． 丰 镇 内蒙古京隆发电有限责任公司， 2 0 1 3 4 7 ． 编辑 郭 昆 我国首创高效能电池隔膜技术 ， 动力电池寿 命可提高7 0 0 ％ 近 日， 江西师范大学、 江西先材纳米纤维科技有 限公 司共 同研 发 出聚 酰亚胺 P I 纳 米纤 维 电池 隔 膜 ， 该高科技材料具有 自主知识产权 ， 属世界首创 ， 可大幅提 高汽车动 力电池或 电池组性能。 据 国家权威检 测机构报 告显示 ， 采 用P I 纳米纤 维隔膜 制备 的 P I 隔膜 动 力电池在 关键技 术指 标上 有明显优 势 电池功率 密度 高， 可提 高电池的充放倍 率4 倍以上； 使用寿命长， 循环寿命提高7 0 0 ％以上； 发 热 量低 ， 降低 电池 大 电流放 电时的 温度 ； 安 全性 好 ， P l 隔膜能耐 高温达 5 3 0 o C 以上 ， 当汽车激烈碰 撞 导致电池隔膜穿孔或长期使用中产生“ 枝晶” 刺穿隔 膜 时 ， 电池微短路 或 小面积短路 产生的局部过 热不 会 融化 P I 隔膜而导致 穿孔面积继续扩 张 ， 即不会导 致 短路 面积 继 续扩 大而 温度 失控 引起 电池爆 炸起 火， 保证电动汽车的安全性和可靠性。 信 息来源 h t t p ／ ／ w w w ， c s e e ． o r g ． o n ／ h o me ． a s p x P a g e l d 6 9 0 C 5 3 E7 一 F 7 B 9 4 8 l AB 7 7 1 一 B2 6 5 7 8 A0 8 DB 4 Ar t i