一种超高可靠性机组自用电系统接线方式

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体涉及一种超高可靠性机组自用电系统接线方式。

背景技术

机组自用电系统是指为发电机辅助设备或发变组单元辅助设备提供可靠电源的低压配电系统。不论是水电、火电、风电还是核电，机组自用电系统的可靠性都直接关系到发电机组的安全稳定运行。目前，机组自用电系统通常采用单母线或单母线分段接线方式。单母线分段接线方式具有双路独立电源和备自投功能，其可靠性远高于单母线接线方式，是应用最多的接线方式。但是，在备自投故障、进线开关故障、联络开关故障、上端电源故障或检修等情况下，单母线分段接线方式的可靠性依然会大大降低，不能保证发电机组的安全稳定运行。

如图1和2中所示，单母线接线方式只有一条母线，一路或者一主一备两路电源。具有简单清晰、设备少、投资小、运行操作方便且有利于扩建等优点。单母线接线方式的可靠性很差。即使配备一主一备两路电源，也不能做到连续供电，特别是在母线故障情况下。发电厂通常不会采用单母线接线方式的机组自用电系统。

在单母线接线方式的基础上，发展出了单母线分段接线方式，如图3中所示，单母线分段接线方式虽然也只有一条母线，但其采用隔离开关或断路器将单母线分成两段，可以提供两路独立电源，在备自投的配合下可以实现连续可靠供电，大大提高了可靠性。但其在备自投故障、进线开关故障、母线故障、联络开关故障、上端电源故障或检修等情况下，单母线分段接线方式的可靠性依然会大大降低，不能保证发电机组的安全稳定运行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种超高可靠性机组自用电系统接线方式，向机组提供可靠的自用电电源。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种超高可靠性机组自用电系统接线方式，包括两个单母线分段接线系统27P和28P，单母线分段接线系统27P的两段母线分别对应电源17M和18M，通过联络开关427将27P的两段母线连接，单母线分段接线系统28P的两端母线分别对应电源19M和20M，电源17M、18M、19M和20M相互独立，通过联络开关427将28P的两段母线连接，在单母线分段接线系统27P和28P的每段母线上对应设有一个改造断路器，四个改造断路器分别为27PIT28P、27PIIT28P、28PIT27P和28PIIT27P，四个改造断路器的输出端连接在一起。

上述的四个改造断路器均包含远程操控组件，可进行远程操控。

上述的改造断路器的额定容量、保护配置与其所对应的分段母线的进线断路器容量一致。

上述的改造断路器，在其对应的单母线分段接线系统中，检测到改造断路器所对应分段的母线电压正常，且其备用电源侧电压也正常的情况下，闭锁该改造断路器。

上述的四个改造断路器输出端采用电缆或铜排连接在一起。

本发明提供的一种超高可靠性机组自用电系统接线方式，通过增加改造断路器，可以解决在备自投故障、进线开关故障、母线故障、联络开关故障、上端电源故障或检修等情况下可靠性大大降低的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为现有技术中单母线接线方式的接线示意图1；

图2为现有技术中单母线接线方式的接线示意图2；

图3为现有技术中单母线分段接线方式的接线示意图；

图4为本发明自用电系统接线示意图；

图5为实施例中某水电厂机组自用电系统接线方式示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例详细说明本发明技术方案。

一种超高可靠性机组自用电系统接线方式，包括两个单母线分段接线系统27P和28P，单母线分段接线系统27P的两段母线分别对应电源17M和18M，通过联络开关427将27P的两段母线连接，单母线分段接线系统28P的两端母线分别对应电源19M和20M，电源17M、18M、19M和20M相互独立，通过联络开关427将28P的两段母线连接，在单母线分段接线系统27P和28P的每段母线上对应设有一个改造断路器，四个改造断路器分别为27PIT28P、27PIIT28P、28PIT27P和28PIIT27P，四个改造断路器的输出端连接在一起。

单母线分段接线系统27P和28P分别为原单母线分段接线方式时机组27#和机组28#的自用电，但其在备自投故障、进线开关故障、母线故障、联络开关故障、上端电源故障或检修等情况下，可靠性大大降低，机组仍面临自用电断电的风险；

在不改变原有单母线分段接线方式的情况下，只需在分段母线上新增断路器，并将断路器出线端连接在一起，即可将原来的两台机组自用电改造为四电源供电，任一机组原电源断电，还可由其他机组的自用电进行供电，在正常工作时，机组27#由单母线分段接线系统27P的Ⅰ段和Ⅱ段母线对自用电进行供电，当单母线分段接线系统27P的Ⅰ段和Ⅱ段母线均失电时，由单母线分段接线系统28P的Ⅰ段和Ⅱ段母线向单母线分段接线系统27P进行供电，此时机组27#由单母线分段接线系统27P进行自用电供电。

上述的四个改造断路器均包含远程操控组件，可进行远程操控。

上述的改造断路器的额定容量、保护配置与其所对应的分段母线的进线断路器容量一直。

上述的改造断路器，在其对应的单母线分段接线系统中，检测到改造断路器所对应分段的母线电压正常，且其备用电源侧电压也正常的情况下，闭锁该改造断路器。

上述的四个改造断路器输出端采用电缆或铜排连接在一起。

实施例：

如图4中所示，本发明的超高可靠性机组自用电系统接线方式具有四路独立电源和备自投功能，四路独立电源是在现有接线方式上经过很小的改动来实现的，其接线方式如下：

1）两个单母线分段接线的四路电源相互独立；如图4，分别取自10kV供电点的17M、18M、19M和20M。

2）在单母线分段接线基础上，增加四个断路器并分别接到对应的母线上，如图4红色部分，断路器编号分别为27PIT28P、27PIIT28P、28PIT27P、28PIIT27P；新增断路器的下端用电缆或者铜排连接到一起，根据供电点间的距离和实际空间位置选择电缆或者铜排。

3）新增断路器的额定容量、保护配置与进线断路器容量一致。

4）新增断路器均具备远程操作功能。

5）图4红色部分连接用电缆或铜排的载流量与分段母线载流量一致或者略大于。

6）新增断路器采用电气连锁，避免系统合环；闭锁原理：用继电器或其它手段检测并监视新增断路器上下两端电压，母线和备用电源侧同时都有电压时闭锁断路器合闸。

7）系统运行方式：单母线分段接线部分正常投运，新增断路器置工作位置，其投退由运行人员根据实际情况决定或者根据PLC程序自动判断；从经济性、灵活性和稳定性角度考虑，通常建议由运行人员根据实际情况决定新增断路器的投退。

本发明使机组自用电系统在备自投故障、进线开关故障、母线故障、联络开关故障、上端电源故障或检修等情况下仍然具有极高的可靠性，甚至在机组自用电上端两路电源同时故障时依然能保证机组正常运行，从根本上避免机组自用电全停导致的跳机事件，具体效益描述如下：

1）发电厂内的机组自用电通常相邻布置，且大多为单母线分段接线方式。因此，本发明在目前通用的接线方式上经过很小的改动即可实现可靠性地提高；如图4所示，仅需增加四个断路器和相应长度的电缆即可。本发明适用于新建机组自用电系统，也适用于原有机组自用电系统的升级改造，适用范围广、投资规模小；

2）在进线开关故障、母线故障、上端电源故障或检修等情况下，目前通用的单母线分段接线方式的可靠性会大大降低；本发明可以有效改善这种状况；例如，302B故障，27P供电点的两段母线将联络运行并由301B单独供电，此时单母线分段接线的两路独立电源互为备用的优点已经失去；本发明可以使27P供电点在此种情况下仍然具备三路独立电源，具体为303B-4303-28PIT27P-27PIT28P，304B-4304-28PIIT27P-27PIT28P和301B-4301，以及303B-4303-428-28PIIT27P-27PIT28P和304B-4304-428-28PIT27P-27PIT28P，因后两路电源即非独立也将影响28P供电点的运行方式，故只在极其极端情况下才会考虑。

3）在备自投故障、联络开关故障等情况下，目前通用的单母线分段接线方式的可靠性也会大大降低；本发明也可以有效改善这种状况；例如，27P供电点备自投故障失效，27P供电点的两段母线将无法联络运行，此时单母线分段接线的两路独立电源互为备用的优点已经失去；本发明可以使27P供电点的I、II母线在此种情况下仍然各自具备三路独立电源， I段母线具体有303B-4303-28PIT27P-27PIT28P，304B-4304-28PIIT27P-27PIT28P和301B-4301三路电源，以及303B-4303-428-28PIIT27P-27PIT28P和304B-4304-428-28PIT27P-27PIT28P两路；II段母线具体有303B-4303-28PIT27P-27PIIT28P，304B-4304-28PIIT27P-27PIIT28P和302B-4302三路电源，以及303B-4303-428-28PIIT27P-27PIIT28P和304B-4304-428-28PIT27P-27PIIT28P两路；因I段、II段母线的后两路电源即非独立也都将影响28P供电点的运行方式，故只在极其极端情况下才会考虑。

4）通常机组自用电两段全停后一定时间会使机组跳闸停机；本发明中四个新增断路器均具备远程操作功能，一旦机组自用电两段全停，运行人员可第一时间通过备用电源恢复供电避免机组非正常停机。

5）因采用单母线分段接线方式的机组自用电检修时，其可靠性会大大降低，所以机组自用电的检修通常和机组检修同步进行，对于机组台数较多的电站，检修压力很大；综合2）、3）两点所述的优势，本发明可使机组自用电在检修期间仍能保持极高的可靠性，从而使检修计划可以更加灵活，减轻电站检修压力。