论文部分内容阅读
摘 要：发电厂厂用电系统的安全性以及可靠性是保证发电厂稳定运行的基础。对发电厂的电力系统进行合理配置可以最大限度地消除电力消耗过程中的一些不安全隐患。因此，本文对发电厂厂用电系统的可靠性进行了简要分析和阐述，并提出了相关改进措施以及注意事项，以确保发电厂厂用电系统的安全可靠运行，避免发生安全事故，保障电力企业经济效益。
关键词：提高；发电厂；厂用电系统；可靠性
中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）15-0063-02
1 引 言
随着大型电站的建设，机组容量不断增加，对承担整个电厂电力保障的发电厂厂用电系统的运行稳定性和供电可靠性提出了更高的要求。用电系统与发电厂的正常运行密切相关。因此，在电厂电力系统运行期间，电厂电力系统运行中可能发生的问题将严重影响发电厂的正常运行并导致设备故障，如果情况相对较严重，故障也会引发一些安全事故。因此，在电厂电力系统运行过程中，有必要对电厂电力系统可靠性进行综合分析，采取有效的控制措施，确保电厂电力系统处于稳定可靠的安全运行，避免短路等现象，从而保证电厂生产的稳定性，提高经济效益。
2 发电厂厂用电电压等級以及运行方式
2.1 等级分析
目前，我国发电厂电源电压等级一般以3kV，6kV，10kV为主。国内大型发电厂的大容量发电机组，如300MW和600MW机组，一般采用发电机-变压器组合安排。每个设备有两个6kV工厂总线，每个设备系统2个单元。备用变压器已启动，交叉备份用于2台机组的电力系统。如果电厂发电机容量小于60MW，当电压等级为10.5kV时，可以使用3kV作为发电厂电源电压；如果发电机容量为100～300MW，则可以选择6kV电压等级。但是，如果发电机容量超过300MW，则必须从发电厂的经济方面考虑，并且可以使用3kV和6kV电压。
2.2 运行方式
（1）在电厂电力系统运行过程中，一般采用总线分段运行。如果变压器设备发生故障，应将变压器供电的母线与相邻母线断开，以保证良好的运行状态。
（2）黑启动电源主要是为了确保电厂电力系统正常运行，并且通过电厂本身的作用，可以加强各母线段之间的联络，有效防止运行中的故障，提高操作的可靠性。
3 提高发电厂厂用电系统可靠性的主要措施
厂用电系统是发电厂运行的基础，发电厂厂用电系统的可靠性将直接影响发电厂的正常生产经营活动以及经济效益。因此，在以下内容中，对影响电厂电力系统的因素进行了分析和阐述，以提高电厂电力系统的安全性及可靠性。
3.1 厂用电系统结构监控
近年来，为确保电厂电力系统的安全性和可靠性，许多电厂都对厂用电力系统的自动化能力进行了升级，并逐步将电力监控技术应用于电厂。最近几年，我国新建的大型发电厂基本采用先进的分散控制系统（DCS）实现生产过程的自动化控制，并将电气监控作为子系统之一（即ECS系统）进入DCS。电厂的电气设备实现了自动控制，使分散控制技术得到进一步的拓展和发展。电力监控技术主要包括：计算机测量、继电保护和自动控制、现场总线和通讯技术形式，以实现电力系统运行，控制和故障信息管理的功能，并在很大程度上实现了在线自动化监视模式。但在发电厂厂用电系统结构监测过程中，要注意以下几个方面的问题：
（1）通过使用现场总线，这些前端设备的通信接口被有效连接起来，组成一个电气监控系统网络。其主要目的是对作为发电厂的厂用电力系统的运行状况进行详细的判断。后期对工厂供电系统的维护提供了重要参考。
（2）结构监测系统主要采用分布式本地安装方式，智能前端设备必须安装在框架式断路器中，但对框架式断路器的额定电压也有一定的要求。一般来说，框架式断路器的额定电压为10kV。
（3）通过使用以太网对各种电气设备进行有效的连接，主要向数据库服务器，作业工作站，维护工程师站，远程工作站等，形成上位监控系统的电气监控管理，以便监控发电厂厂用电系统是否处于安全可靠的运行状态。
3.2 加强人员培训
发电厂厂用电系统具有一定的复杂性，因此对相关工作人员的整体素质要求也相对较高，所以加强工作人员的专业性，是非常必要的。例如，如果电厂电力系统发生短期停电，员工应根据电厂电力系统的实际运行状况和各设备的运行状况，快速实施电力系统相应的操作和维护措施，确保电力系统在最短的时间内恢复良好的供电模式，并且可以提高电厂电力系统的可靠性。
3.3 加强相关设备的维护
加强对电厂电力系统设备的维护是确保电厂电力系统可靠性的有效途径。因此，在电厂电力系统运行期间，需要根据监测系统监测到的数据，对相关设备的运行状况进行全面检查。另外，在检查过程中，一旦电站发电厂出现问题和故障，必须及时进行维护，确保电厂电力设备处于正常稳定状态操作。
4 黑启动的注意事项
黑启动是电厂电力系统中非常重要的一部分。其意义在于提高发电厂电力系统的可靠性。但为了确保黑启动的成功率，我们必须注意以下问题：
（1）调速系统：在正常情况下，液压装置的液压可以保证机组执行正常的自启动，但必须注意压力罐内油气比例，压力罐油位一定不可以低于工作最低油位，必要时手动充气可保持正常工作油压；在手动启动期间，防止设备超速。
（2）励磁系统：在黑启动时，由于没有工厂交流电源，励磁风扇将无法运行。由于电源柜温度的限制，励磁系统可能无法长时间运行。操作人员应监控电柜的温升情况。如果黑启动单元需要给系统充电，则有必要考虑线路末端的过电压问题。因此，当黑启动单元以长线启动时，应采用从零开始缓慢提升电压的模式。
（3）辅助设备：如果交流电源发生故障，发电机组的给排水系统和部分电机不能处于正常工作状态。在启动时，发电机某些部分的积水将在短时间内发生，这很容易导致发电机内部进水，发电机绝缘下降，发电机不能正常黑启动。由于交流电源消失，本机的技术供水系统的电源阀不能自动打开。在黑启动过程中，只能手动打开，并且必须手动调整每个单元的技术供水的水压，以确保发电机成功启动黑启动。因此，在黑启动过程中，要对发电机组的给排水条件进行全面检查和监测，有效缩短黑启动时间，保证发电厂的可靠性。
（4）变压器：在黑启动过程中，主变压器必须投入运行，根据发电站的主要连接方式为工厂供电。由于此时冷却器电源消失且主变压器在没有冷却器的情况下运行，因此必须监测主变压器的上变压器油温度和线圈温度，并且必要时可撤销相应的冷却器断电保护。
（5）直流系统：在黑启动过程中，应监视直流系统电池的电压降。直流系统是黑启动过程中唯一的电源，是电厂监控系统，继电保护，运行，控制，励磁，调速器，通讯和事故照明的先决条件。如果电池电压下降得太快，必要时应停用部分直流负载，并且应关闭部分事故照明。
5 结束语
本文通过对目前我国厂用电系统的等级以及运行方式的分析，从结构监控、设备维护、人员培训几个方面提出了关于提高厂用电可靠性的具体措施，并列举出了几项黑启动的相关注意事项，以供相关人员参考，为提高我国发电厂厂用电系统可靠性、提高用电企业经济效益、为电力用户提供更优质的服务做出贡献。
参考文献
[1]黄亚军，杨开黎，姜 平.发电厂高压厂用电系统的安全与稳定性研究[J].电工文摘，2012（05）：60～63.
[2]刘玉宁.电厂厂用电率及其对策[J].东方电气评论，2016（3）：161.
[3]李日隆.发电厂厂用电系统可靠性研究及其计算[J].武汉水利电力学院学报，2017（03）：57～64.
[4]黄 勋，王兴圣.三峡左岸电站厂用电系统稳定性分析及改进措施[J].水电站机电技术，2017（6）：9～11.
[5]项 磊.提高发电厂厂用电系统可靠性的措施分析[J].工程技术，2017（1）：113.
收稿日期：2018-4-24
作者简介：胡本强（1983-），男，助理工程师，本科，主要从事水电厂运营值班工作。
关键词：提高；发电厂；厂用电系统；可靠性
中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）15-0063-02
1 引 言
随着大型电站的建设，机组容量不断增加，对承担整个电厂电力保障的发电厂厂用电系统的运行稳定性和供电可靠性提出了更高的要求。用电系统与发电厂的正常运行密切相关。因此，在电厂电力系统运行期间，电厂电力系统运行中可能发生的问题将严重影响发电厂的正常运行并导致设备故障，如果情况相对较严重，故障也会引发一些安全事故。因此，在电厂电力系统运行过程中，有必要对电厂电力系统可靠性进行综合分析，采取有效的控制措施，确保电厂电力系统处于稳定可靠的安全运行，避免短路等现象，从而保证电厂生产的稳定性，提高经济效益。
2 发电厂厂用电电压等級以及运行方式
2.1 等级分析
目前，我国发电厂电源电压等级一般以3kV，6kV，10kV为主。国内大型发电厂的大容量发电机组，如300MW和600MW机组，一般采用发电机-变压器组合安排。每个设备有两个6kV工厂总线，每个设备系统2个单元。备用变压器已启动，交叉备份用于2台机组的电力系统。如果电厂发电机容量小于60MW，当电压等级为10.5kV时，可以使用3kV作为发电厂电源电压；如果发电机容量为100～300MW，则可以选择6kV电压等级。但是，如果发电机容量超过300MW，则必须从发电厂的经济方面考虑，并且可以使用3kV和6kV电压。
2.2 运行方式
（1）在电厂电力系统运行过程中，一般采用总线分段运行。如果变压器设备发生故障，应将变压器供电的母线与相邻母线断开，以保证良好的运行状态。
（2）黑启动电源主要是为了确保电厂电力系统正常运行，并且通过电厂本身的作用，可以加强各母线段之间的联络，有效防止运行中的故障，提高操作的可靠性。
3 提高发电厂厂用电系统可靠性的主要措施
厂用电系统是发电厂运行的基础，发电厂厂用电系统的可靠性将直接影响发电厂的正常生产经营活动以及经济效益。因此，在以下内容中，对影响电厂电力系统的因素进行了分析和阐述，以提高电厂电力系统的安全性及可靠性。
3.1 厂用电系统结构监控
近年来，为确保电厂电力系统的安全性和可靠性，许多电厂都对厂用电力系统的自动化能力进行了升级，并逐步将电力监控技术应用于电厂。最近几年，我国新建的大型发电厂基本采用先进的分散控制系统（DCS）实现生产过程的自动化控制，并将电气监控作为子系统之一（即ECS系统）进入DCS。电厂的电气设备实现了自动控制，使分散控制技术得到进一步的拓展和发展。电力监控技术主要包括：计算机测量、继电保护和自动控制、现场总线和通讯技术形式，以实现电力系统运行，控制和故障信息管理的功能，并在很大程度上实现了在线自动化监视模式。但在发电厂厂用电系统结构监测过程中，要注意以下几个方面的问题：
（1）通过使用现场总线，这些前端设备的通信接口被有效连接起来，组成一个电气监控系统网络。其主要目的是对作为发电厂的厂用电力系统的运行状况进行详细的判断。后期对工厂供电系统的维护提供了重要参考。
（2）结构监测系统主要采用分布式本地安装方式，智能前端设备必须安装在框架式断路器中，但对框架式断路器的额定电压也有一定的要求。一般来说，框架式断路器的额定电压为10kV。
（3）通过使用以太网对各种电气设备进行有效的连接，主要向数据库服务器，作业工作站，维护工程师站，远程工作站等，形成上位监控系统的电气监控管理，以便监控发电厂厂用电系统是否处于安全可靠的运行状态。
3.2 加强人员培训
发电厂厂用电系统具有一定的复杂性，因此对相关工作人员的整体素质要求也相对较高，所以加强工作人员的专业性，是非常必要的。例如，如果电厂电力系统发生短期停电，员工应根据电厂电力系统的实际运行状况和各设备的运行状况，快速实施电力系统相应的操作和维护措施，确保电力系统在最短的时间内恢复良好的供电模式，并且可以提高电厂电力系统的可靠性。
3.3 加强相关设备的维护
加强对电厂电力系统设备的维护是确保电厂电力系统可靠性的有效途径。因此，在电厂电力系统运行期间，需要根据监测系统监测到的数据，对相关设备的运行状况进行全面检查。另外，在检查过程中，一旦电站发电厂出现问题和故障，必须及时进行维护，确保电厂电力设备处于正常稳定状态操作。
4 黑启动的注意事项
黑启动是电厂电力系统中非常重要的一部分。其意义在于提高发电厂电力系统的可靠性。但为了确保黑启动的成功率，我们必须注意以下问题：
（1）调速系统：在正常情况下，液压装置的液压可以保证机组执行正常的自启动，但必须注意压力罐内油气比例，压力罐油位一定不可以低于工作最低油位，必要时手动充气可保持正常工作油压；在手动启动期间，防止设备超速。
（2）励磁系统：在黑启动时，由于没有工厂交流电源，励磁风扇将无法运行。由于电源柜温度的限制，励磁系统可能无法长时间运行。操作人员应监控电柜的温升情况。如果黑启动单元需要给系统充电，则有必要考虑线路末端的过电压问题。因此，当黑启动单元以长线启动时，应采用从零开始缓慢提升电压的模式。
（3）辅助设备：如果交流电源发生故障，发电机组的给排水系统和部分电机不能处于正常工作状态。在启动时，发电机某些部分的积水将在短时间内发生，这很容易导致发电机内部进水，发电机绝缘下降，发电机不能正常黑启动。由于交流电源消失，本机的技术供水系统的电源阀不能自动打开。在黑启动过程中，只能手动打开，并且必须手动调整每个单元的技术供水的水压，以确保发电机成功启动黑启动。因此，在黑启动过程中，要对发电机组的给排水条件进行全面检查和监测，有效缩短黑启动时间，保证发电厂的可靠性。
（4）变压器：在黑启动过程中，主变压器必须投入运行，根据发电站的主要连接方式为工厂供电。由于此时冷却器电源消失且主变压器在没有冷却器的情况下运行，因此必须监测主变压器的上变压器油温度和线圈温度，并且必要时可撤销相应的冷却器断电保护。
（5）直流系统：在黑启动过程中，应监视直流系统电池的电压降。直流系统是黑启动过程中唯一的电源，是电厂监控系统，继电保护，运行，控制，励磁，调速器，通讯和事故照明的先决条件。如果电池电压下降得太快，必要时应停用部分直流负载，并且应关闭部分事故照明。
5 结束语
本文通过对目前我国厂用电系统的等级以及运行方式的分析，从结构监控、设备维护、人员培训几个方面提出了关于提高厂用电可靠性的具体措施，并列举出了几项黑启动的相关注意事项，以供相关人员参考，为提高我国发电厂厂用电系统可靠性、提高用电企业经济效益、为电力用户提供更优质的服务做出贡献。
参考文献
[1]黄亚军，杨开黎，姜 平.发电厂高压厂用电系统的安全与稳定性研究[J].电工文摘，2012（05）：60～63.
[2]刘玉宁.电厂厂用电率及其对策[J].东方电气评论，2016（3）：161.
[3]李日隆.发电厂厂用电系统可靠性研究及其计算[J].武汉水利电力学院学报，2017（03）：57～64.
[4]黄 勋，王兴圣.三峡左岸电站厂用电系统稳定性分析及改进措施[J].水电站机电技术，2017（6）：9～11.
[5]项 磊.提高发电厂厂用电系统可靠性的措施分析[J].工程技术，2017（1）：113.
收稿日期：2018-4-24
作者简介：胡本强（1983-），男，助理工程师，本科，主要从事水电厂运营值班工作。