CN205231835U - 一种大型火力发电厂机组高压厂用电源互为备用的结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种大型火力发电厂机组高压厂用电源互为备用的结构，包括500kV及以上超高压配电装置，两组发电机-变压器组单元制结构，高压厂用变压器，高压厂用母线电源进线断路器和快速电源自动切换装置；本实用新型互为备用结构用机组高压厂用电源互为备用的结构及电气接线，降低了如前所述条件下接入500kV及以上特高压电网大型发电机组因主变故障、高压厂用变压器故障或升压站系统保护动作需要将机组从系统解列时，高压厂用电源消失所造成的对汽轮机、发电机轴系的损伤，保证了汽轮发电机组的预期寿命。同时在正常起机时，可从另一台机组获得启动电源，减少了启动用电电费，避免了因设置启动备用变压器所产生的容量电费，降低了运行成本。

Description

一种大型火力发电厂机组高压厂用电源互为备用的结构

【技术领域】

本实用新型属于发电、控制领域，涉及一种大型火力发电厂机组高压厂用电源互为备用的结构。

【背景技术】

近年来，我国电力事业发展飞速，一方面，长距离、特高压交流输电电网的规模越来越大，另一方面，在建的火力发电厂的单机容量及建设规模也越来越大。这些大型火力发电厂采用传统的结构及接线方式在接入特高压交流电网时，需要有备用高压厂用电源，以保障机组的安全运行。

但是大型火力发电厂接入超高压电网时，由于其自身需要的备用电源容量太大，当地电网无法向电厂提供备用高压厂用电源，使得大型火力发电厂没有高压备用电源，而无法保证机组在事故情况下设备安全停机，或者提供的备用高压厂用电源的直接成本及间接成本巨大，使得电厂的经济效益明显下降，因此需要对大型火力发电厂接入超高压电网的结构及接线方式进行研究，以解决机组无法取得备用高压厂用电压时所带来的危及机组安全可靠运行问题及经济效益下降的问题。

【实用新型内容】

本实用新型目的在于克服现有技术缺陷，提供一种大型火力发电厂机组高压厂用电源互为备用的结构，使得接入特高压电网的大型火力发电厂在机组无法取得备用高压厂用电压时，机组能安全可靠运行，运行成本降低，收益明显增加。

为达到上述目的，本实用新型是采取如下技术方案予以实现的：

一种大型火力发电厂机组高压厂用电源互为备用的结构，包括500kV及以上超高压配电装置，两组发电机-变压器组单元制结构，高压厂用变压器，高压厂用母线电源进线断路器和快速电源自动切换装置；

所述的发电机-变压器组单元制结构包括主变压器、发电机出口断路器、发电机及连接各设备的母线结构及接线，大型发电机发出的电能经过发电机出口断路器，由主变压器升压至500kV及以上电压等级后通过电气连接将电能送入500kV及以上超高压配电装置；

所述的高压厂用变压器与发电机出线封闭母线T接，向机组厂用负荷提供电源；两台机组高压厂用电源通过母线或电缆连接在一起，采用手拉手方式，互为停机电源、启动电源或备用电源；

所述的高压厂用母线电源进线断路器由工作电源进线断路器CB1及备用电源进线CB2组成，由快速电源自动切换装置进行控制。

进一步，所述的500kV及以上超高压配电装置包括由超高压交流断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器和避雷器连接组成的空气绝缘开关站或气体绝缘开关站。

进一步，所述的快速电源自动切换装置切换时间小于0.3秒。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

1、发电机与主变之间装设发电机出口断路器(GCB)。采用此种结构，当发电机故障后，只需断开GCB，不需要切换高压厂用电源。避免了无GCB情况下，因发变组区域内出现故障时，发电机、主变及厂用高压变压器一起退出运行，机组高压厂用电源消失或机组高压厂用工作电源切换至备用高压厂用电源失败所造成的机组设备损伤，提高了设备的安全性、可靠性；

2、两台机组对应的高压厂用配电装置之间采用母线或电缆进行连接，互为备用，当一台机组的主变或起备变故障时，可将本机的高压厂用配电装置通过快速自动切换装置切至由另一台机组高压厂用配电装置供电，使得本台机组能够安全停机，保证了本机组汽机轴系及锅炉汽水、烟风系统的安全。

3、当一台机组的高压厂用变压器由于某种原因从机组侧拆除T接后，也可通过快速自动电源切换装置进行电源切换，由另一台机组的高压厂用母线向本机组高压厂用母线供电，使得本机组在高厂变退出后仍可继续发电，向电网输送电能，提高了电网的供电可靠性。

【附图说明】

图1是本实用新型原理图

图中：1-500kV及以上超高压配电装置；2-主变压器；3-发电机出口断路器；4-发电机；5-高压厂用变压器；6-高压厂用母线电源进线断路器；7-快速电源自动切换装置。

【具体实施方式】

下面结合附图，对本实用新型作进一步说明。

参见图1，本实用新型是一种大型火力发电厂机组高压厂用电源互为备用的结构，包括500kV及以上超高压配电装置1；发电机-变压器组单元制结构；高压厂用变压器5；高压厂用母线电源进线断路器6；快速电源自动切换装置7等组成的结构及电气接线；

其中500kV及以上超高压配电装置包括：由超高压交流断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、导线连接及绝缘子、金具等组成的空气绝缘开关站(AIS)或气体绝缘开关站(GIS)。

发电机-变压器组单元制结构包括：主变压器2、发电机出口断路器(GCB)3、发电机4及连接各设备的母线结构及接线，大型发电机发出的电能经过GCB，由主变压器升压至500kV及以上电压，然后通过电气连接将电能送入超高压配电装置。

高压厂用分裂变与发电机出线封闭母线T接，向机组厂用负荷提供电源。

高压厂用母线电源进线断路器由工作电源进线断路器CB1及备用电源进线CB2组成，由快速电源自动切换装置进线控制。

快速电源自动切换装置包括同期、切换方式选择、联锁、显示及数据总线传输功能。

下面结合附图对本实用新型的结构原理和使用步骤作进一步说明：

如图1所示，两台发电机组正常运行时，GCB闭合，发电机发出的电能通过GCB送至主变低压侧，通过主变将电能升压至超高压电网所需的电压后送至超高压配电装置，与此同时发电机发出的电能通过与发电机T接的高压厂用工作变压器传输至机组的高压厂用母线，为机组的厂用负荷提供了动力，使得机组能够正常工作。当一台发电机组(包括发电机、锅炉、汽机)故障时，通过保护动作指令，跳开本机组的GCB，将本机组发电机从电网解列，由电网通过本机组主变主变压器、高压厂用变压器继续向本机组高压厂用母线供电，使得本机组的辅机可按照正常的停机方式安全停机。当一台机组的主变故障、高压厂用变压器故障或升压站系统保护动作需要将机组从系统解列时，通过保护动作指令跳开主变高压侧断路器及GCB，同时向快速电源自动切换装置发出切换命令，跳开本机组的高压厂用母线工作进线开关(CB1)，同时合上其备用电源进线开关(CB2)，由另一台机组的高压厂用母线向本机组的高压厂用母线继续供电，快速电源自动切换装置的切换时间小于0.3秒，使得本机组的辅机可按照正常的停机方式安全停机。提高了本机组高压厂用母线的供电可靠性，减少了本机组事故停机工况下对机组设备及机组寿命的损伤，对事故处理及机组恢复运行提供了保证。

另外，当一台机组的高压厂用变压器由于某种原因从机组侧拆除T接后，也可通过快速自动电源切换装置进行电源切换，由另一台机组的高压厂用母线向本机组高压厂用母线供电，使得本机组在高厂变退出后仍可继续发电，向电网输送电能，提高了电网的供电可靠性。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型方案所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型方案的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型方案所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型方案构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (3)

1.一种大型火力发电厂机组高压厂用电源互为备用的结构，其特征在于：包括500kV及以上超高压配电装置(1)，两组发电机-变压器组单元制结构，高压厂用变压器(5)，高压厂用母线电源进线断路器(6)和快速电源自动切换装置(7)；

所述的发电机-变压器组单元制结构包括主变压器(2)、发电机出口断路器(3)、发电机(4)及连接各设备的母线结构及接线，大型发电机发出的电能经过发电机出口断路器(3)，由主变压器(2)升压至500kV及以上电压等级后通过电气连接将电能送入500kV及以上超高压配电装置(1)；

所述的高压厂用变压器(5)与发电机(4)出线封闭母线T接，向机组厂用负荷提供电源；两台机组高压厂用电源通过母线或电缆连接在一起，采用手拉手方式，互为停机电源、启动电源或备用电源；

所述的高压厂用母线电源进线断路器(6)由工作电源进线断路器CB1及备用电源进线CB2组成，由快速电源自动切换装置(7)进行控制。

2.根据权利要求1所述的大型火力发电厂机组高压厂用电源互为备用的结构，其特征在于：所述的500kV及以上超高压配电装置(1)包括由超高压交流断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器和避雷器连接组成的空气绝缘开关站或气体绝缘开关站。

3.根据权利要求1所述的大型火力发电厂机组高压厂用电源互为备用的结构，其特征在于：所述的快速电源自动切换装置(7)切换时间小于0.3秒。