CN212726479U - 一种兼顾黑启动功能的厂用电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种兼顾黑启动功能的厂用电系统，该系统包括第一高压厂用变压器、第一机组高压厂用电单元、第一机组低压厂用电单元、第二高压厂用变压器、第二机组高压厂用电单元、第二机组低压厂用电单元、柴油发电机单元。高压厂用变压器低压侧、高压厂用电和柴油发电机采用相同的电压等级；高压厂用变压器为高压厂用电单元提供工作电源，柴油发电机单元为高压厂用电单元提供应急电源；第一机组高压厂用电单元和第二机组高压厂用电单元采用手拉手接线方式，互为备用电源。本实用新型所述系统具有投资少、节省空间、运行灵活、可靠性高的特点，可以广泛的应用在大型燃机和火电厂的电气系统设计中。

Description

一种兼顾黑启动功能的厂用电系统

技术领域

本实用新型涉及电气设计技术领域，特别涉及一种兼顾黑启动功能的厂用电系统。

背景技术

《大中型火力发电厂设计规范》GB 50660-2011规定，停机将直接影响到人身或重要设备安全的负荷，必须设置自动投入的备用电源。目前大型电站通常设置专门启动备用变压器提供备用电源。200MW级～300MW级的火电机组宜按机组设置交流保安电源。600MW级～1000MW级的火电机组应按机组设置交流保安电源。交流保安电源应采用快速启动的柴油发电机组。燃机电厂通常位于负荷中心，启动速度快，是作为黑启动电源的优选。燃机成为黑启动电源需要配置应急电源。应急电源通常由柴油发电机提供。

传统的厂用电设计通常只考虑一到两个方面，经济性差，运行方式不灵活，因此需要寻找一种兼顾经济性、运行灵活性并具备黑启动功能的厂用电系统。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种兼顾黑启动功能的厂用电系统，该系统能够减少投资，减少占地，运行方式灵活，并且能够满足黑启动的要求。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种兼顾黑启动功能的厂用电系统，包括第一机组高压厂用电单元2和第二机组高压厂用电单元5，第一机组高压厂用电单元2分别与第一高压厂用变压器1低压侧、柴油发电机单元7、第二机组高压厂用电单元5和第一机组低压厂用电单元3相连；第二机组高压厂用电单元5分别与第二高压厂用变压器4低压侧、柴油发电机单元7、第一机组高压厂用电单元2和第二机组低压厂用电单元6相连。

所述的第一机组高压厂用电单元2和第二机组高压厂用电单元5采用手拉手接线方式，互为备用电源；第一高压厂用变压器1为第一机组高压厂用电单元2提供工作电源，第二高压厂用变压器4为第二机组高压厂用电单元5提供工作电源；柴油发电机单元7为第一机组高压厂用电单元2和第二机组高压厂用电单元5提供应急电源。

所述的第一机组高压厂用电单元2包括：第一机组A段高压母线8、第一机组A段高压母线工作电源进线开关9、第一机组A段高压母线备用电源进线开关10、第一机组A段高压母线应急电源进线开关11、第一机组A段高压母线电压互感器12；第一机组B段高压母线13、第一机组B段高压母线工作电源进线开关14、第一机组B段高压母线备用电源进线开关15、第一机组B段高压母线电压互感器16；

其中第一高压厂用变压器1与第一机组A段高压母线8相连，相连处设置有第一机组A段高压母线工作电源进线开关9；

第二机组A段高压母线17与第一机组A段高压母线8相连，相连处设置有第一机组A段高压母线备用电源进线开关10；

柴油发电机单元7与第一机组A段高压母线8相连，相连处设置有第一机组A段高压母线应急电源进线开关11；

第一高压厂用变压器1与第一机组B段高压母线13相连，相连处设置有第一机组B段高压母线工作电源进线开关14；

第二机组B段高压母线22与第一机组B段高压母线13相连，相连处设置有第一机组B段高压母线备用电源进线开关15。

所述第一机组低压厂用电单元3包括第一机组低压厂用变压器A 30和第一机组低压厂用变压器B 34，第一机组低压厂用变压器A 30与第一机组A段高压母线8连接，相连处设置有第一机组低压厂用变压器A高压侧开关29，第一机组低压厂用变压器A 30与第一机组低压A段母线32相连，相连处设置有第一机组低压厂用变压器A低压侧开关31，第一机组低压厂用变压器B 34与第一机组B段高压母线13连接，连接处设置有第一机组低压厂用变压器B高压侧开关33，第一机组低压厂用变压器B 34与第一机组低压B段母线36相连，连接处设置有第一机组低压厂用变压器B低压侧开关35，第一机组低压A段母线32和第一机组低压B段母线36通过第一机组低压互联开关37连接，互为备用电源。

所述的第二机组高压厂用电单元5包括：第二机组A段高压母线17、第二机组A段高压母线工作电源进线开关18、第二机组A段高压母线备用电源进线开关19、第二机组A段高压母线应急电源进线开关20、第二机组A段高压母线电压互感器21；第二机组B段高压母线22、第二机组B段高压母线工作电源进线开关23、第二机组B段高压母线备用电源进线开关24、第二机组B段高压母线电压互感器25；

其中第二高压厂用变压器4与第二机组A段高压母线17相连，相连处设置有第二机组A段高压母线工作电源进线开关18，第一机组A段高压母线8与第二机组A段高压母线17相连，相连处设置有第二机组A段高压母线备用电源进线开关19，柴油发电机单元7与第二机组A段高压母线17相连，相连处设置有第二机组A段高压母线应急电源进线开关20，第二高压厂用变压器4与第二机组B段高压母线22相连，相连处设置有第二机组B段高压母线工作电源进线开关23，第一机组B段高压母线13与第二机组B段高压母线22相连，相连处设置有第二机组B段高压母线备用电源进线开关24。

所述第二机组低压厂用电单元6包括第二机组低压厂用变压器A 39和第二机组低压厂用变压器B 43，第二机组低压厂用变压器A 39与第二机组A段高压母线17连接，连接处设置有第二机组低压厂用变压器A高压侧开关38，第二机组低压厂用变压器A 39与第二机组低压A段母线41相连，相连处设置有第二机组低压厂用变压器A低压侧开关40，第二机组低压厂用变压器B 43与第二机组B段高压母线22连接，连接处设置有第二机组低压厂用变压器B高压侧开关42，第二机组低压厂用变压器B 43与第二机组低压B段母线45相连，连接处设置有第二机组低压厂用变压器B低压侧开关44，所述的第二机组低压A段母线41和第二机组低压B段母线45通过第二机组低压互联开关46连接，互为备用电源。

所述的柴油发电机单7元包括柴油发电机26、柴油发电机出口断路器27、柴油发电机出口电压互感器28；柴油发电机26通过自动合柴油发电机出口断路器27和柴油发电机出口电压互感器28为第一机组高压厂用电单元2和第二机组高压厂用电单元5提供应急电源。

本实用新型的有益效果：

本实用新型所述的一种兼顾黑启动功能的厂用电系统在具体操作时：高压厂用电采用手拉手接线方式，备用电源取自相邻机组的高压厂用母线，节省了启备变的费用；高压厂用母线由三路电源供电，运行方式灵活，可靠性高；柴油发电机为两台机组黑启动和事故保安共用，节省投资和空间。本实用新型所述系统运行灵活，可靠性高，节省投资和空间，可以广泛的应用在大型燃机和火电厂的电气系统设计中。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中，1为第一高压厂用变压器、2为第一机组高压厂用电单元、3为第一机组低压厂用电单元、4为第二高压厂用变压器、5为第二机组高压厂用电单元、6为第二机组低压厂用电单元、7为柴油发电机单元、8为第一机组A段高压母线、9为第一机组A段高压母线工作电源进线开关、10为第一机组A段高压母线备用电源进线开关、11为第一机组A段高压母线应急电源进线开关、12为第一机组A段高压母线电压互感器、13为第一机组B段高压母线、14为第一机组B段高压母线工作电源进线开关、15为第一机组B段高压母线备用电源进线开关、16为第一机组B段高压母线电压互感器、17为第二机组A段高压母线、18为第二机组A段高压母线工作电源进线开关、19为第二机组A段高压母线备用电源进线开关、20为第二机组A段高压母线应急电源进线开关、21为第二机组A段高压母线电压互感器、22为第二机组B段高压母线、23为第二机组B段高压母线工作电源进线开关、24为第二机组B段高压母线备用电源进线开关、25为第二机组B段高压母线电压互感器、26为柴油发电机、27为柴油发电机出口断路器、28为柴油发电机出口电压互感器、29为第一机组低压厂用变压器A高压侧开关、30为第一机组低压厂用变压器A、31为第一机组低压厂用变压器A低压侧开关、32为第一机组低压A段母线、33为第一机组低压厂用变压器B高压侧开关、34为第一机组低压厂用变压器B、35为第一机组低压厂用变压器B低压侧开关、36为第一机组低压B段母线、37为第一机组低压互联开关、38为第二机组低压厂用变压器A高压侧开关、39为第二机组低压厂用变压器A、40为第二机组低压厂用变压器A低压侧开关、41为第二机组低压A段母线、42为第二机组低压厂用变压器B高压侧开关、43为第二机组低压厂用变压器B、44为第二机组低压厂用变压器B低压侧开关、45为第二机组低压B段母线、46为第二机组低压互联开关。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参考图1，本实用新型所述的兼顾黑启动功能的厂用电系统包括

第一高压厂用变压器1、第一机组高压厂用电单元2、第一机组低压厂用电单元3、第二高压厂用变压器4、第二机组高压厂用电单元5、第二机组低压厂用电单元6、柴油发电机单元7、第一机组A段高压母线8、第一机组A段高压母线工作电源进线开关9、第一机组A段高压母线备用电源进线开关10、第一机组A段高压母线应急电源进线开关11、第一机组A段高压母线电压互感器12、第一机组B段高压母线13、第一机组B段高压母线工作电源进线开关14、第一机组B段高压母线备用电源进线开关15、第一机组B段高压母线电压互感器16、第二机组A段高压母线17、第二机组A段高压母线工作电源进线开关18、第二机组A段高压母线备用电源进线开关19、第二机组A段高压母线应急电源进线开关20、第二机组A段高压母线电压互感器21、第二机组B段高压母线22、第二机组B段高压母线工作电源进线开关23、第二机组B段高压母线备用电源进线开关24、第二机组B段高压母线电压互感器25、柴油发电机26、柴油发电机出口断路器27、柴油发电机出口电压互感器28、第一机组低压厂用变压器A高压侧开关29、第一机组低压厂用变压器A 30、第一机组低压厂用变压器A低压侧开关31、第一机组低压A段母线32、第一机组低压厂用变压器B高压侧开关33、第一机组低压厂用变压器B34、第一机组低压厂用变压器B低压侧开关35、第一机组低压B段母线36、第一机组低压互联开关37、第二机组低压厂用变压器A高压侧开关38、第二机组低压厂用变压器A 39、第二机组低压厂用变压器A低压侧开关40、第二机组低压A段母线41、第二机组低压厂用变压器B高压侧开关42、第二机组低压厂用变压器B 43、第二机组低压厂用变压器B低压侧开关44、第二机组低压B段母线45、第二机组低压互联开关46。

其中第一机组高压厂用电单元2分别与第一高压厂用变压器1低压侧、柴油发电机单元7、第二机组高压厂用电单元5和第一机组低压厂用电单元3相连；第二机组高压厂用电单元5分别与第二高压厂用变压器4低压侧、柴油发电机单元7、第一机组高压厂用电单元2和第二机组低压厂用电单元6相连；第一机组高压厂用电单元2和第二机组高压厂用电单元5采用手拉手接线方式，互为备用电源；第一高压厂用变压器1为第一机组高压厂用电单元2提供工作电源，第二高压厂用变压器4为第二机组高压厂用电单元5提供工作电源；柴油发电机单元7为第一机组高压厂用电单元2和第二机组高压厂用电单元5提供应急电源。

其中所述的第一机组高压厂用电单元2包括：第一机组A段高压母线8、第一机组A段高压母线工作电源进线开关9、第一机组A段高压母线备用电源进线开关10、第一机组A段高压母线应急电源进线开关11、第一机组A段高压母线电压互感器12；第一机组B段高压母线13、第一机组B段高压母线工作电源进线开关14、第一机组B段高压母线备用电源进线开关15、第一机组B段高压母线电压互感器16。其中第一高压厂用变压器1通过第一机组A段高压母线工作电源进线开关9给第一机组A段高压母线8提供工作电源，第二机组A段高压母线17通过第一机组A段高压母线备用电源进线开关10给第一机组A段高压母线8提供工作电源，柴油发电机单元7通过第一机组A段高压母线应急电源进线开关11给第一机组A段高压母线8提供应急电源；第一高压厂用变压器1通过第一机组B段高压母线工作电源进线开关14给第一机组B段高压母线13提供工作电源，第二机组B段高压母线22通过第一机组B段高压母线备用电源进线开关15给第一机组B段高压母线13提供工作电源。

其中所述第一机组低压厂用电单元3包括第一机组低压厂用变压器A 30，第一机组低压厂用变压器A高压侧开关29、第一机组低压厂用变压器A低压侧开关31、第一机组低压A段母线32、第一机组低压厂用变压器B 34，第一机组低压厂用变压器B高压侧开关33、第一机组低压厂用变压器B低压侧开关35、第一机组低压B段母线36、第一机组低压互联开关37；第一机组低压厂用变压器A 30通过第一机组低压厂用变压器A高压侧开关29与第一机组A段高压母线8连接，通过第一机组低压厂用变压器A低压侧开关31给第一机组低压A段母线32供电；第一机组低压厂用变压器B 34通过第一机组低压厂用变压器B高压侧开关33与第一机组B段高压母线13连接，通过第一机组低压厂用变压器B低压侧开关35给第一机组低压B段母线36供电；第一机组低压A段母线32和第一机组低压B段母线36通过第一机组低压互联开关37连接，互为备用电源。

其中所述的第二机组高压厂用电单元5包括：第二机组A段高压母线17、第二机组A段高压母线工作电源进线开关18、第二机组A段高压母线备用电源进线开关19、第二机组A段高压母线应急电源进线开关20、第二机组A段高压母线电压互感器21；第二机组B段高压母线22、第二机组B段高压母线工作电源进线开关23、第二机组B段高压母线备用电源进线开关24、第二机组B段高压母线电压互感器25。其中第二高压厂用变压器4通过第二机组A段高压母线工作电源进线开关18给第二机组A段高压母线17提供工作电源，第一机组A段高压母线8通过第二机组A段高压母线备用电源进线开关19给第二机组A段高压母线17提供工作电源，柴油发电机单元7通过第二机组A段高压母线应急电源进线开关20对第二机组A段高压母线17提供应急电源；第二高压厂用变压器4通过第二机组B段高压母线工作电源进线开关23给第二机组B段高压母线22提供工作电源，第一机组B段高压母线13通过第二机组B段高压母线备用电源进线开关24给第二机组B段高压母线22提供工作电源。

其中所述第二机组低压厂用电单元6包括第二机组低压厂用变压器A 39，第二机组低压厂用变压器A高压侧开关38、第二机组低压厂用变压器A低压侧开关40、第二机组低压A段母线41、第二机组低压厂用变压器B 43，第二机组低压厂用变压器B高压侧开关42、第二机组低压厂用变压器B低压侧开关44、第二机组低压B段母线45、第二机组低压互联开关46；第二机组低压厂用变压器A 39通过第二机组低压厂用变压器A高压侧开关38与第二机组A段高压母线17连接，通过第二机组低压厂用变压器A低压侧开关40给第二机组低压A段母线41供电；第二机组低压厂用变压器B 43通过第二机组低压厂用变压器B高压侧开关42与第二机组B段高压母线22连接，通过第二机组低压厂用变压器B低压侧开关44给第二机组低压B段母线45供电；第二机组低压A段母线41和第二机组低压B段母线45通过第二机组低压互联开关46连接，互为备用电源。

其中所述的柴油发电机单7元包括柴油发电机26、柴油发电机出口断路器27、柴油发电机出口电压互感器28。全厂失电时，柴油发电机26自启动，建压成功后，自动合柴油发电机出口断路器27为第一机组高压厂用电单元2和第二机组高压厂用电单元5提供应急电源。

其中所述的柴油发电机26出口电压、第一高压厂用变压器1低压侧电压、第二高压厂用变压器4低压侧电源、第一机组高压厂用电单元2、第二机组高压厂用电单元5电压等级一致。

本案例中需要设计两台9E燃机的厂用电系统，按照原方案，设计一台110kV启备变作为两台9E机组的备用电源；设置两台600kW柴油发电机作为分别作为两台机组的事故保安电源；后期考虑黑启动功能时增加黑启动应急柴油发电机组。经优化，采用本实用新型所述系统：高压厂用电采用6kV电压等级，厂用电接线采用手拉手接线方式，设置一台功率2400kW、出口电压6kV柴油发电机作为黑启动应急电源和事故保安电源，本方案实施后，厂用电运行方式灵活，可靠性高；与原方案对比，节省了投资和空间。

本实用新型所述的一种兼顾黑启动功能的厂用电系统在具体操作时，高压厂用电采用手拉手接线方式，备用电源取自相邻机组的高压厂用母线，节省了启备变的费用；高压厂用母线由三路电源供电，运行方式灵活，可靠性高；柴油发电机为两台机组黑启动和事故保安共用，节省投资和空间。本实用新型所述系统运行灵活，可靠性高，节省投资和空间，可以广泛的应用在大型燃机和火电厂的电气系统设计中。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡是本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改，等同替换，改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种兼顾黑启动功能的厂用电系统，其特征在于，包括第一机组高压厂用电单元(2)和第二机组高压厂用电单元(5)，第一机组高压厂用电单元(2)分别与第一高压厂用变压器(1)低压侧、柴油发电机单元(7)、第二机组高压厂用电单元(5)和第一机组低压厂用电单元(3)相连；第二机组高压厂用电单元(5)分别与第二高压厂用变压器(4)低压侧、柴油发电机单元(7)、第一机组高压厂用电单元(2)和第二机组低压厂用电单元(6)相连。

2.根据权利要求1所述的一种兼顾黑启动功能的厂用电系统，其特征在于，所述的第一机组高压厂用电单元(2)和第二机组高压厂用电单元(5)采用手拉手接线方式，互为备用电源；第一高压厂用变压器(1)为第一机组高压厂用电单元(2)提供工作电源，第二高压厂用变压器(4)为第二机组高压厂用电单元(5)提供工作电源；柴油发电机单元(7)为第一机组高压厂用电单元(2)和第二机组高压厂用电单元(5)提供应急电源。

3.根据权利要求1所述的一种兼顾黑启动功能的厂用电系统，其特征在于，所述的第一机组高压厂用电单元(2)包括：第一机组A段高压母线(8)、第一机组A段高压母线工作电源进线开关(9)、第一机组A段高压母线备用电源进线开关(10)、第一机组A段高压母线应急电源进线开关(11)、第一机组A段高压母线电压互感器(12)；第一机组B段高压母线(13)、第一机组B段高压母线工作电源进线开关(14)、第一机组B段高压母线备用电源进线开关(15)、第一机组B段高压母线电压互感器(16)；

其中第一高压厂用变压器(1)与第一机组A段高压母线(8)相连，相连处设置有第一机组A段高压母线工作电源进线开关(9)；第二机组A段高压母线(17)与第一机组A段高压母线(8)相连，相连处设置有第一机组A段高压母线备用电源进线开关(10)；

柴油发电机单元(7)与第一机组A段高压母线(8)相连，相连处设置有第一机组A段高压母线应急电源进线开关(11)；

第一高压厂用变压器(1)与第一机组B段高压母线(13)相连，相连处设置有第一机组B段高压母线工作电源进线开关(14)；

第二机组B段高压母线(22)与第一机组B段高压母线(13)相连，相连处设置有第一机组B段高压母线备用电源进线开关(15)。

4.根据权利要求1所述的一种兼顾黑启动功能的厂用电系统，其特征在于，所述第一机组低压厂用电单元(3)包括第一机组低压厂用变压器A(30)和第一机组低压厂用变压器B(34)，第一机组低压厂用变压器A(30)与第一机组A段高压母线(8)连接，相连处设置有第一机组低压厂用变压器A高压侧开关(29)，第一机组低压厂用变压器A(30)与第一机组低压A段母线(32)相连，相连处设置有第一机组低压厂用变压器A低压侧开关(31)，第一机组低压厂用变压器B(34)与第一机组B段高压母线(13)连接，连接处设置有第一机组低压厂用变压器B高压侧开关(33)，第一机组低压厂用变压器B(34)与第一机组低压B段母线(36)相连，连接处设置有第一机组低压厂用变压器B低压侧开关(35)，第一机组低压A段母线(32)和第一机组低压B段母线(36)通过第一机组低压互联开关(37)连接，互为备用电源。

5.根据权利要求1所述的一种兼顾黑启动功能的厂用电系统，其特征在于，所述的第二机组高压厂用电单元(5)包括：第二机组A段高压母线(17)、第二机组A段高压母线工作电源进线开关(18)、第二机组A段高压母线备用电源进线开关(19)、第二机组A段高压母线应急电源进线开关(20)、第二机组A段高压母线电压互感器(21)；第二机组B段高压母线(22)、第二机组B段高压母线工作电源进线开关(23)、第二机组B段高压母线备用电源进线开关(24)、第二机组B段高压母线电压互感器(25)；

其中第二高压厂用变压器(4)与第二机组A段高压母线(17)相连，相连处设置有第二机组A段高压母线工作电源进线开关(18)，第一机组A段高压母线(8)与第二机组A段高压母线(17)相连，相连处设置有第二机组A段高压母线备用电源进线开关(19)，柴油发电机单元(7)与第二机组A段高压母线(17)相连，相连处设置有第二机组A段高压母线应急电源进线开关(20)，第二高压厂用变压器(4)与第二机组B段高压母线(22)相连，相连处设置有第二机组B段高压母线工作电源进线开关(23)，第一机组B段高压母线(13)与第二机组B段高压母线(22)相连，相连处设置有第二机组B段高压母线备用电源进线开关(24)。

6.根据权利要求1所述的一种兼顾黑启动功能的厂用电系统，其特征在于，所述第二机组低压厂用电单元(6)包括第二机组低压厂用变压器A(39)和第二机组低压厂用变压器B(43)，第二机组低压厂用变压器A(39)与第二机组A段高压母线(17)连接，连接处设置有第二机组低压厂用变压器A高压侧开关(38)，第二机组低压厂用变压器A(39)与第二机组低压A段母线(41)相连，相连处设置有第二机组低压厂用变压器A低压侧开关(40)，第二机组低压厂用变压器B(43)与第二机组B段高压母线(22)连接，连接处设置有第二机组低压厂用变压器B高压侧开关(42)，第二机组低压厂用变压器B(43)与第二机组低压B段母线(45)相连，连接处设置有第二机组低压厂用变压器B低压侧开关(44)，所述的第二机组低压A段母线(41)和第二机组低压B段母线(45)通过第二机组低压互联开关(46)连接，互为备用电源。

7.根据权利要求1所述的一种兼顾黑启动功能的厂用电系统，其特征在于，所述的柴油发电机单元(7)元包括柴油发电机(26)、柴油发电机出口断路器(27)、柴油发电机出口电压互感器(28)；柴油发电机(26)通过自动合柴油发电机出口断路器(27)和柴油发电机出口电压互感器(28)为第一机组高压厂用电单元(2)和第二机组高压厂用电单元(5)提供应急电源。

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