操作方便、同时也具备良好经济型性,所以只要不设置机压母线的电厂,几乎都采用该接线方式。对发电厂来讲,厂用电就是“生命线”,必须具有足够高可靠性。然而,单母线分段接线方式可靠性并不高,为解决这一技术上的矛盾,一般的、普遍采用的配置原则是:电源配置原则,各分段电源必须相互独立,且获得电源方向不得单一,从电源选取角度而言,只有电源独立,分段才有意义;负荷配置原则,同名负荷的双回路或多回路必须连接于母线的不同分段上;段间配置原则,分段与分段间应具有相互备用功能或设置专门备用段。二江电厂采用的是分段互为备用方式,这是水电厂常用的一种方式。
大江电厂电气一次部分:
选择3/2接线方式,是基于开关站重要性考虑的。因为开关站进出线回数多,且均是重要电源与重要负荷,电压等级高、输送容量大、距离远,母线穿越功率大,并通过葛洲坝500KV换流站与华东电网并网,既是葛洲坝电厂电力外送的咽喉,又是华中电网重要枢纽变电站。(交叉配置:一串的2回线路中,一回是电源或进线,另一回是负荷或出线。)交叉配置是3/2接线方式普遍的配置原则,作交叉配置时,3/2接线可靠性达到最高。因为这种配置在一条母线检修另一条母线故障或2条母线同时故障时电源与系统仍然相连接,(在系统处于稳定条件下)仍能够正常工作。
发电机与主变压器的连接方式是扩大单元接线方式,由于主变压器连接2台发电机,且1-3串进线由二台变压器并联,所以在发电机出口母线上设置了断路器。这样当一台发电机故障时,仅切除故障发电机,本串上其他发电机仍能正常工作,最大限度保证了对系统供电的可靠性。
发电机组制动电阻的设置:大江电厂外送功率很大,但系统故障或出线跳闸时,原动机的输入功率由于惯性作用不可能迅速减小,此时发电机发出的功率总和大于线路输出总和,机组转子的制动力矩小于拖动力矩,转子在原有旋转速度基础上加速,从而导致机组与系统不同步,造成振荡或失步,机组被迫解列,甚至引起整个系统瓦解。设置制动电阻后,制动电阻在上述情况下通过继电保护或自动装置自动投入。制动电阻作为负载吸收故障时有功功率的“多余”部分,因而对转子加速起制动作用,保证机组与系统正常
运行。
4.1.5、葛洲坝电厂电气测量系统
电气测量系统是发电厂、变电站电气二次系统的一个重要组成部分。发电机、变压器及其它电气设备在不同状态的工作过程中都需要对相关电气参数进行实时测量。对设备的控制与调节也是以测量为前提来实现的,离开了正确的电气测量,对电器设备运行状态监视、工作过程控制、故障和异常情况处理以及 经营结算、经济指标实现将无法进行,因此,任一电力系统的各个发电厂、变电站都设置了电气测量系统。测量方式通常实时跟踪状态。
发电机组转速的测量(间接测量方式):通过测量测速电机(永磁机)的电压而得到转速。发电机励磁(转子)电流的测量:发电机在工作过程中(并未入系统或并入系统)必须对励磁(转子)电流进行测量、控调。例如:进行并列操作或是并网运行过程中对发电机无功功率(功率因数)进行调整等要涉及到励磁(转子)电流的监测。对励磁(转子)电流进行测量有如下几种形式:采用“分流器”进行测量;采用直流电流互感器进行测量。直流电流互感器的所谓“互感”作用并不通常意义上的。直流电流互感器的基本工作原理是利用磁环磁路不对称饱和时交流激磁电流正、负半周波形不对称原理来反映是否有直流磁场以及产生该直流磁场直流电流的大小和方向的,这里的“互感”应理解为交、直流磁场的相互影响与叠加作用;采用线性光隔离放大器进行测量。
发电机频率的测量:采用变换式频率表进行测量,这种测量方式只有在发电机转子通有励磁电流、发电机建立了电压,且机端电压不是很低的条件下才能正确进行测量。这种指针式频率表在发电机并未入系统、频率波动范围较大、波动较快情况下读数效果明显优于数字频率表,所以并不会被数字频率表取代。采用数字式频率表进行测量,变换式频率表虽然有自身的优点,但测量精度不高,现场采用的这种频率一般为5%,频率的小数部分只有靠估读,为提高精度,还设置了数字式频率表。
发电机定子电流的测量:采用交流电流表(串联在发电机电流互感器二次绕组)进行测量。这种测量方式是传统的交流大电流测量方式;采用交流电流变送器进行测量。
220KV输电线路电气测量部分:220KV输电线路功率、电能测量所取用电压来自于220KV变电站1、2号母线电压互感器不同的二次绕组,功率测量的二次绕组与继电保护、自动装置共用,用于电能测量的二次绕组为专用绕组(该绕组仅接有电能表的电压电路,负荷小、绕组压降对测量准确度影响小),这样可以提高电能计量准确度。由于测量电压来自1、2号母线电压互感器二次绕组,而输电线路是根据系统运行方式不同在1、2号母线相互“倒换”的,因此测量电压也要跟着对应“倒换”,这样才能保证测量的正确性。
4.2、参观学习
4.2.1、二江电厂参观学习
二江电站装机7台(17万千瓦2台、12.5千瓦5台),在工作人员的带领下我们参观了二江电厂厂房,此过程中,我们看到电厂的自动化和继电保护的微机化,这样可以减少劳动力,增加工作效率。在工作人员的讲解下,我们了解到了风冷系统是如何达到冷却效果的。由水电厂同步发电机工作原
理知,发电机发出电的频率与转速紧密相关,频率恒定为50Hz是电能质量的一个重要指标,也是发电机并网运行的必不可少条件之一,因此必须维持发电机转速稳定。实现这一目标主要是要时刻保持发电机电磁功率与原动机输入功率平衡,前者可由励磁电流控制,后者可由水流闸门开口角度控制。
具体而言就是要控制励磁系统整流部分晶闸管的导通角和导叶开度角。
二江泄洪闸是葛洲坝工程的主要泄洪排沙建筑物,共有27孔,最大泄洪量83900立方米/秒,采用开敞式平底闸,闸室净宽12米,高24米,设上、下两扇门,尺寸均为12*12米,上扇为平板门,下扇门为弧形门,闸下消能防冲设一级平底消力池,长18米。
4.2.2、大江电厂参观学习
大江电厂装机14台、单机容量12.5万千瓦。大江电厂与二江电厂有很多不同点:避雷器安装位置不同,大江在进出线两侧均装设了避雷器,这样可靠性高,这也称为“守大门”的方式,和二江电厂的“关门打狗”的形式不同。大江3/2断路器接线中采用了三台四段口的断路器,其灭弧性能更强,在每段上并联了均压电阻和限位电容。出线侧并联了三相高压电抗器。在超高压远距离大容量输电系统中,当线路空载或轻载时会出现“容升现象”,线路受电端会出现过电压。而装设并联电抗器后,可以有效防止过电压的产生、适当的改善线路无功功率分布,从而改善系统潮流分布合理性与经济性。线路中性点经小电抗接地是大电流接地方式,是为了限制短路电流中的零序分量。此电抗采用的油冷系统,外形与变压器极其相似。二江电厂220KV开关站采用的是网状母线。网状母线与普通母线相比,其稳定性和散热性能会更好,对系统的安全稳定运行更为有利。 4.2.3、三峡大坝参观学习
双线五级船闸:三峡工程船闸采用双线五级连续船闸,它是当今世界上规模最大、水头最高、技术最复杂的船闸。每个闸室长280米,宽34米,