11 kV配电系统运行方式设计优化改造探讨.pdf
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1、第4 6 卷第11期2023年11 月水电站机电技术Mechanical&Electrical Technique of Hydropower StationVol.46 No.11Nov.20233711kV配电系统运行方式设计优化改造探讨陈建春(中国水利水电第十六工程局有限公司,福建福州350 0 0 0)摘要:津巴布韦卡里巴南岸扩机工程安装2 台发电机组,单机容量150 MW,该扩建电站设置2 台50 0 0 kVA、电压为15.7 5/11kV的高压厂用变压器;应要求需增加扩建电站与原电站的11kV配电系统的联络电源互为备用电源的运行工作方式,针对运行方式进行设计优化改造。关键词:高压
2、厂用变压器;运行方式;优化改造中图分类号:TM764DOl:10.13599/ki.11-5130.2023.11.011文献标识码:B文章编号:16 7 2-538 7(2 0 2 3)11-0 0 37-0 4MO2111kV配电系统简述M10PT1扩建电站设置有2 台50 0 0 kVA、电压为15.75/11kV的高压厂用变压器;其中1号高压厂用变连接在1号机组GCB与7 号主变压器之间的主母线上,2 号高压厂用变连接在2 号机组GCB与8号主变压器之间的主母线上;11kV配电系统设有2段母线和一把联络开关。11kV配电母线的进线电源,分别引自2 台高压厂用变压器的11kV侧,其中1号
3、高压厂用变接入11kV配电柜M01,2号高压厂用变接人11kV配电柜M11。每段11kV母线分别与原电厂11kV配电系统联络,各引人一回电源作为扩建电站11kV配电柜的备用电源,其中1号备用电源接入高压开关柜M04;2号备用电源接入高压开关柜M14。两段母线之间设有一面母联开关柜M09。M 0 1、M 11进线柜和I、母线均设有三相电压互感器各一组,备用电源进线柜M04、M 14 柜分别设有单相电压互感器各1只(安装于B相),分别用于检测进线及母线电压。11kV配电系统采用PLC实现备自投功能(见图1)。211kV设计运行方式11kV配电系统正常运行方式如下:(1)2台高压厂用变分别带两段母线
4、运行,即M01-CB及M11-CB处于合位,M04-CB、M 14-C B及M09-CB处于分位。11kVBB1MO1-CBMO4-CBY S PTO1Y 8 PT04MO1M04备注:1、M01是1号高压厂用变进线柜;相对应断路器为M01-CB。2、PT 0 1是1号进线柜(M01)的进线电压互感器。3、M11是2号高压厂用变进线柜;相对应断路器为M11-CB。4、PT 11是2 号进线柜(M11)的进线电压互感器。5、M04是1号外来电源进线柜,相对应断路器为M04-CB。6、PT 0 4 是1号外来电源进线柜(M04)的进线电压互感器。7、M14是2 号外来电源进线柜,相对应断路器为M1
5、4-CB。8、PT 14 是2 号外来电源进线柜(M14)的进线电压互感器。9、PT 1是1段母线(BB1)的母线电压互感器。10、PT2是2 段母线(BB2)的母线电压互感器。11、M09是母线联络柜,相对应断路器为M09-CB。图 111 kV配电系统简图(2)在正常运行状态时,当I段母线失电,段母线有压时,则分MO1-CB进线开关,合M09-CB联络开关,两段母线联络后由2 号高压厂用变提供电源带负荷运行。(3)在正常运行状态时,当段母线失电,I段母线有压时,则分M11-CB进线开关,合M09-CB联络开关,两段母线联络后由1号高压厂用变提供收稿日期:2 0 2 3-0 9-2 5作者简
6、介:陈建春(19 7 7-),男,工程师,从事水电站机电设备采购、安装、调试、检修工作。BB2MO9-CBM11-CBYPT1Y8PT14Mo9M11M14-CBM1438电源带负荷运行。(4)在正常运行状态时,当I、段母线均失电,2台高压厂用变进线电源均无压时,此时判断两条备用电源进线均有压(M04优先)或只有M04备用进线有压,则分M01-CB和M11-CB进线开关,合M04-CB进线开关和M09联络开关,两段母线联络后由M04备用电源提供电源;或者,当I、I 段母线均失电,两条高厂变进线电源均无压时,此时判断只有M14进线有压,则分开M01-CB和M11-CB进线开关,合M14-CB进线
7、开关和M09联络开关,两段母线联络后由M14备用电源提供电源。3优化改造要求11kV配电柜设备投运后,业主方提出要求,将两路备用电源进线柜进行改造,M04进线柜与M14进线柜不仅要保留原备用电源进线功能,还要具备向外送电的馈线功能;因此要求优化现有5台进线开关(M01-CB;M04-CB;M09-CB;M11-CB;M14-CB)的合闸闭锁条件。4合闸闭锁回路优化方案在原设计中,1号、2 号高压厂用变是11kV配电系统最高一级电源,仅允许向其他方面送电,而不允许外部电源向高压厂用变倒送电;现在两路备用电源进线既作为备用电源进线,又作为送电馈线,因此原设计辅助接点闭锁合闸回路完全不能满足要求,需
8、要变更原设计的开关合闸闭锁回路,必须依据电压继电器的有压、无压作为判据,并结合开关的辅助接点完成现地合闸闭锁功能。需要注意的是,两段母线(PT1、PT 2)的低电压判据应该是三相两原件判定即Uab+Ubc。具体涉及的优化方案如表1所示。5开关备自投优化M01-CB、M 0 4-C B、M 0 9-C B、M 11-C B、M 14-CB五把开关的备自投优化。由于M04和M14既作为进线柜,又作为馈线柜,原设计中M04-CB、M 14-CB的备自投逻辑将无法满足要求必须删除,逻辑修改为单母分段运行方式下的分段备自投;M04-CB、M14-CB优化后为手动(现地或远方)合闸。具体涉及的优化方案如下
9、所述。(1)在M09柜处拆除与M04柜、M14柜有关备水电站机电技术自投的开入信号及开出信号,这样做的话备自投的程序需要重新编写。如果想要保留程序不变的话,也可以只是拆除下表中带有“”和“”标志的项,但是必须将带有“”标志项开人信号短接,其实就是让M04-CB、M 14-C B永不满足备投条件(见表2)。(2)I()母线电压判据的修改:原设计母线低电压(PT1、PT 2)只取了两相低电压电压作为判据,需更改为判别三相低电压。具体修改如下:将DY1:15与DY1:16短接;信号线由DY1:13/15引出更改为由DY1:13/18引出,将原判别Uab电压改为判别Uab+Ubc 电压。(3)当在远方
10、操作开关(合/分)时,若备自投恰好是投入状态,则远方操作有可能不成功,甚至可能发生非同期事故。因此在远方操作开关(合/分)时,需同时给备自投装置引入一个“闭锁备自投”的开人信号;操作完毕需要投入备自投时,可以远方发“复位备自投”的命令复归。这样公用LCU需要增加2 只开出继电器,1只是与5台断路器合/分操作同步开出的“闭锁备自投”,1只是单点开出的“复位备自投”,“闭锁备自投”继电器动作时要求能够闭锁“复位备自投”继电器(见表3)。6备自投优化后的运行方式及备投逻辑优化后M04-CB、M 14-C B完全为手动(现地或远方)合闸。11kV正常为单母分段运行方式,即M01-CB、M 11-C B
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