CN207602998U - 一种配套输出工程未完工下的临时整套启动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种配套输出工程未完工下的临时整套启动系统。属于涉及火力发电建设中的临时整套启动技术领域，该系统能提前完成机组电气整套启动试验和升压站部分试验。包括设有发电机磁场开关的发电机、断路器、主变、励磁变、高压厂变、500kV的GIS和高备变；断路器包括发电机开关主变侧压变、发电机开关、发电机闸刀、101接地闸刀和102接地闸刀；发电机开关的一端连接在发电机的出口上。

Description

一种配套输出工程未完工下的临时整套启动系统

技术领域

本实用新型涉及火力发电建设中的临时整套启动技术领域，具体涉及一种配套输出工程未完工下的临时整套启动系统。

背景技术

在新建大型火力发电机组的建造过程中，作为其配套输出工程的输电线路，应需要先于机组的进度完工投产，为机组的倒送电及后期的调试工作和整套启动服务。

而如今，随着科学技术的不断发展，安装施工方法的不断改进以及先进机工具和大型吊装设备的不断运用，提高了生产效率，使得大型火电机组的建造周期不断缩短；同时，输电线路受到地形及各种因素的影响，可能无法跟上机组的建设进度，甚至可能迟迟无法完成输电线路与机组升压站的对接工作，造成机组工期的拖延，无法按照预期进度的要求完成机组整套启动等一系列结点。

实用新型内容

本实用新型是为了解决现在火力发电建设中存在的上述问题，提供一种配套输出工程未完工下的临时整套启动系统，该系统能在配套送出线路未接入电厂的情况下，通过机组带升压站的电气整套启动方法，提前完成机组电气整套启动试验和升压站部分试验，降低后期升压站受电的试验风险，缩短试验时间，节约试验成本。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：

一种配套输出工程未完工下的临时整套启动系统，包括设有发电机磁场开关的发电机、断路器、主变、励磁变、高压厂变、500KV的GIS和高备变；断路器包括发电机开关主变侧压变、发电机开关、发电机闸刀、101接地闸刀和102接地闸刀；发电机开关的一端连接在发电机的出口上，该发电机开关的另一端连接在发电机闸刀的一端上，该发电机闸刀的另一端连接在主变的一端上，主变的另一端与GIS连接，高备变也与GIS连接，发电机磁场开关与励磁变连接，高压厂变与发电机闸刀的另一端连接；发电机开关主变侧压变连接在发电机闸刀的另一端上；发电机开关的一端还通过101接地闸刀接地，发电机闸刀的另一端还通过102接地闸刀接地。

在配套送出线路未接入电厂的情况下，采用机组带升压站的电气整套启动试验方法扩大试验范围，不仅包括主变高压侧开关，还将升压站内其他所有电气设备全部纳入试验范围。

由于配套送出线路未接入电厂，升压站内所有电气设备未受电，不涉及电网系统，无需做相关涉网的安全措施，无需向电网调度申请操作许可，可在正常试验过程中增加机组带升压站零起升压、零起升流两项试验，在配套送出线路接入电厂前完成机组电气整套启动试验及升压站内除线路保护外的所有保护、测量、计量装置的极性校验工作。

本方案通过机组带升压站的电气整套启动方法，提前完成机组电气整套启动试验和升压站部分试验(升压站带电，电压回路校验、母差保护、断路器保护、短线保护等保护校验)，降低后期升压站受电的试验风险，缩短试验时间，节约试验成本。

作为优选，励磁变的电源端连接在一个6KV电源开关上。

作为优选，励磁变的电源端连接在发电机的出口上。

作为优选，临时整套启动系统的具体试验流程如下：

本实用新型能够达到如下效果：

在配套送出线路未接入电厂的情况下，采用机组带升压站的电气整套启动试验方法扩大试验范围，不仅包括主变高压侧开关，还将升压站内其他所有电气设备全部纳入试验范围。通过机组带升压站的电气整套启动方法，提前完成机组电气整套启动试验和升压站部分试验(升压站带电，电压回路校验、母差保护、断路器保护、短线保护等保护校验)，降低后期升压站受电的试验风险，缩短试验时间，节约试验成本。

附图说明

图1是本实施例启动试验范围单线图。

图2是本实施例启动前系统一次接线图。

图3是本实施例发电机短路试验接线图。

图4是本实施例第一次升流试验接线图。

图5是本实施例发电机空载试验接线图。

图6是本实施例第二次零起升流接线图。

图7是本实施例第三次零起升流接线图。

图8是本实施例发电机带主变零起升压试验接线图。

图9是本实施例发电机带高备变零起升压试验接线图。

图10是本实施例励磁调节试验接线图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例，一种配套输出工程未完工下的临时整套启动系统，参见图1所示，某电厂一期发电机的额定功率为600MW，采用三相机端变自并励磁方式，发电机出口设断路器，主变由一台720MVA/530kV±2×2.5％/20kV的三相变压器组成，高压厂变1A、1B为40MVA/20kV/6.3kV三相双绕组变压器，励磁变为6500kVA/20kV/0.85kV三相变压器，发电机变压器主保护使用GE UR系列微机保护，实现双重化配置(非电量保护除外)，自并励励磁调节器采用瑞士ABB UNITROL 5000系列静态励磁系统。

在该电厂一期工程的施工过程中，由于500kV输电线路一直无法接入，而机组早已完成各项单体及分系统调试工作，具备整套启动条件。在这种情况下，我们提出了临时整套启动的施工方案，即将整套启动的试验范围扩大至整个500kV升压站，使得升压站在500kV输电线路接入之前，提前完成受电试验及保护校验工作，为以后线路接入做好从中的准备工作；同时取消与电网相关的试验，留至线路接入后继续完成。

可行性分析

(一)临时整套启动与正式整套启动的区别

1、试验范围的区别

表1：临时整套启动与正式整套启动的试验范围

从上表1中我们看到，临时整套启动和正式整套启动试验范围最大的区别在于GIS这块。对于正式整套启动来说，由于GIS已经受电，整个试验范围只能做主变高压侧的H2开关和H5开关。而对于某电厂一号机组的这次临时整套启动来说，除正式整套启动的试验范围之外，还包括整个GIS系统以及高备变系统，试验范围得到了适当的扩大，可以让GIS系统及备变系统提前进行受电考验，并完成相关实验。

2、试验内容的区别

表2：临时整套启动与正式整套启动的试验

(二)试验过程分析

从试验范围来说，临时整套启动没有缩小试验范围，相反的还扩大了试验范围；从试验内容来说，由于试验范围的扩大，原先无法进行或者较难进行的试验项目也可以得以顺利进行，虽然与电网相关的试验无法进行，但不影响整体的试验流程，在今后升压站受电后进行即可；从试验风险来说，由于升压站未受电，无需考虑与电网相关的安全措施，大大降低了试验的风险，同时提前完成升压站的部分相关试验，可以提前考验升压站的受电能力及保护装置的可靠性，也可以降低日后升压站受电试验的风险。故我们认为临时整套启动时可行的。

对策的实施

(一)确定启动试验范围

因工程进度原因，本次整套启动试验时，500kVGIS系统还未受电，故试验范围有所扩大，试验受电范围的一次单线图如附图1所示。

包括设有发电机磁场开关的发电机、断路器、主变、励磁变、高压厂变、500KV的GIS和高备变；断路器包括发电机开关主变侧压变、发电机开关、发电机闸刀、101接地闸刀和102接地闸刀；发电机开关的一端连接在发电机的出口上，该发电机开关的另一端连接在发电机闸刀的一端上，该发电机闸刀的另一端连接在主变的一端上，主变的另一端与GIS连接，高备变也与GIS连接，发电机磁场开关与励磁变连接，高压厂变与发电机闸刀的另一端连接；发电机开关主变侧压变连接在发电机闸刀的另一端上；发电机开关的一端还通过101接地闸刀接地，发电机闸刀的另一端还通过102接地闸刀接地。

所述GIS包括电压互感器、H13闸刀、H3闸刀、H2开关、H1闸刀、500KV I母线、H4闸刀、H5开关、H6闸刀、H7闸刀、H8开关、H9闸刀、500KV II母线、H10闸刀、H11开关、H12闸刀、H14接地闸刀和H16接地闸刀；主变的另一端和电压互感器都连接在H13闸刀的一端上，H3闸刀的一端和H4闸刀的一端都连接在H13闸刀的另一端上，H3闸刀的另一端连接在H2开关的一端上，H2开关的另一端连接在H1闸刀的一端上，H1闸刀的另一端连接在500KV I母线上；H4闸刀的另一端连接在H5开关的一端上，H5开关的另一端连接在H6闸刀的一端上，H6闸刀的另一端连接在H7闸刀的一端上，H7闸刀的另一端连接在H8开关的一端上，H8开关的另一端连接在H9闸刀的一端上，H9闸刀的另一端和H10闸刀的一端都连接在500KV II母线上，H10闸刀的另一端连接在H11开关的一端上，H11开关的另一端连接在H12闸刀的一端上，H12闸刀的另一端与高备变的一端连接，高备变的另一端与一个断开点连接；H14接地闸刀的一端连接在H2开关的另一端上，H14接地闸刀的另一端接地；H16接地闸刀的一端连接在H5开关的另一端上，H16接地闸刀的另一端接地。

高压厂变包括A高压厂变、A高压开关、A备用电源进线开关、B高压厂变、B高压开关、B备用电源进线开关和35KV调试变；A高压厂变的一端和B高压厂变的一端都连接在发电机闸刀的另一端上，A高压厂变的另一端连接在A高压开关的一端上，A高压开关的另一端连接在A备用电源进线开关的一端上，B高压厂变的另一端连接在B高压开关的一端上，B高压开关的另一端连接在B备用电源进线开关的一端上，A备用电源进线开关的另一端和B备用电源进线开关的另一端都连接在35KV调试变上。A高压开关的另一端为6kV A段，B高压开关的另一端为6kV A段。

励磁变的电源端连接在一个6KV电源开关上。

励磁变的电源端连接在发电机的出口上。

(二)在启动前的系统一次接线图如图2所示，一种配套输出工程未完工下的临时整套启动系统的具体试验流程如下：

(1)在汽机不同转速下测量发电机转子的交流阻抗、功耗及绝缘电阻；

(2)额定转速下，进行发电机定子绕组三相短路时的试验，试验主接线见附图3；

(2.1)测量发电机的三相短路特性；

单方向调节电流，按发电机二次电流为3.85A、3A、2A、1A、0.5A这几个点分别记录发电机三相电流、励磁电流、励磁电压及α值来测量发电机三相短路特性，先做下降特性，后做上升特性；测量完毕，发电机定子电流保持在额定值；

(2.2)发电机保护电流回路及测量装置的检查试验；

(2.3)测量定子额定电流时的轴电压；

(2.4)测量发电机短路灭磁时间常数；

(3)进行发电机带高厂变低零起升流试验，试验主接线见附图4；

将发电机电流从0A分多个阶段升至600A，稳定后进行主变差动保护和发电机差动保护的校验；

(4)额定转速下，发电机定子绕组三相开路时的试验，试验主接线见附图5；(4.1)测量发电机的空载特性；

试验时按发电机二次电压为120V、115V、110V、105V、100V、90V、60V这几个点来测量记录发电机三相电压、励磁电流、励磁电压及α值；

4.2)发电机电压二次回路的检查试验；

发电机电压升至额定值后，检查发电机机端PT二次电压的幅值和相序及开口三角绕组上的不平衡电压值，测量发电机机端侧及中性点侧二次电压的三次谐波分量；

(4.3)测量发电机额定电压下的轴电压；

测量时保持定子电压为额定，用高内阻表测量；

(4.4)测量发电机空载灭磁时间常数；

(4.5)测量发电机空载灭磁后的定子绕组残压及一次相序；

测量发电机机端PT二次侧残压，若其值较小，可在一次侧进行测量；

(5)分别通过500kV GIS的H14接地闸刀、H14接地闸刀零起升流，校验发电机变压器保护和II母母差电流回路，系统一次接线调整至如附图6所示；在H2开关的另一端通过一个H14闸刀接地，在H12闸刀的另一端通过一个H15闸刀接地。

升流路径1：发电机→发电机开关→主变→H13闸刀→H3闸刀→H2开关→H14接地闸刀；

升流路径2：发电机→发电机开关→主变→H13闸刀→H4闸刀→H5开关→H6闸刀→H7闸刀→H8开关→H9闸刀→II母→H10闸刀→H11开关→H12闸刀→H15接地闸刀；

(6)通过高备变低压侧短路时的零起升流，校验高备变差动保护和测量电流回路，系统一次接线调整至如附图7所示；在H15闸刀的另一端接有一个电压互感器。

升流路径：发电机→发电机开关→主变H13闸刀→H4闸刀→H5开关→H6闸刀→H7闸刀→H8开关→H9闸刀→II母→H10闸刀→H11开关→H12闸刀→高备变→短路点；

(7)零起升压试验；

(7.1)发电机带主变零起升压，试验接线图如附图8所示；

升压试验途径为：发电机→发电机开关→主变(A、B高厂变)→主变高压侧PT：

(7.2)发电机带GIS系统零起升压试验；

升压试验途径为：发电机→发电机开关→主变(A、B高厂变)→主变高压侧PT→5012、H8开关→整个GIS系统；

(7.3)发电机带高备变零起升压，试验接线图如附图9所示；在H15闸刀的另一端接有一个电压互感器。

升压试验途径为：发电机→发电机开关→主变(A、B高厂变)→主变高压侧PT→H5开关→H8开关→II母→H11开关→高备变高压侧压变→高备变；

(8)发电机空载情况下的励磁调节系统试验，试验接线图如附图10所示。

本实施例通过机组带升压站的电气整套启动方法，提前完成机组电气整套启动试验和升压站部分试验(升压站带电，电压回路校验、母差保护、断路器保护、短线保护等保护校验)，降低后期升压站受电的试验风险，缩短试验时间，节约试验成本。

Claims (3)

1.一种配套输出工程未完工下的临时整套启动系统，其特征在于，包括设有发电机磁场开关的发电机、断路器、主变、励磁变、高压厂变、500KV的GIS和高备变；断路器包括发电机开关主变侧压变、发电机开关、发电机闸刀、101接地闸刀和102接地闸刀；发电机开关的一端连接在发电机的出口上，该发电机开关的另一端连接在发电机闸刀的一端上，该发电机闸刀的另一端连接在主变的一端上，主变的另一端与GIS连接，高备变也与GIS连接，发电机磁场开关与励磁变连接，高压厂变与发电机闸刀的另一端连接；发电机开关主变侧压变连接在发电机闸刀的另一端上；发电机开关的一端还通过101接地闸刀接地，发电机闸刀的另一端还通过102接地闸刀接地。

2.根据权利要求1所述的一种配套输出工程未完工下的临时整套启动系统，其特征在于，励磁变的电源端连接在一个6KV电源开关上。

3.根据权利要求1所述的一种配套输出工程未完工下的临时整套启动系统，其特征在于，励磁变的电源端连接在发电机的出口上。