三峡电站厂用电的运行

李宗扬

摘 要 三峡电站厂用电结线复杂，使电站运行工作考虑因素增多。只有对设备合理选型，注意安装质量，加强维户，强化运行管理，才能保汪厂用电的安全，实现可靠供电。

关键词 厂用电结线 可靠性 运行

三峡电站是一座特大型电站，装机台数多，枢纽用电范围广。为了保证厂用电的可靠供电，使得厂用电结线变得很复杂，这无疑给电站的运行带来很多的不便，运行中考虑因素太多，正常操作及事故处理涉及面广，增加了电站管理的难度。

1、 厂用电结线的特点

电站对厂用电结线的要求，就是要供电可靠，运行维护方便灵活，接线尽量简单清楚，以及能适应分期建设与连续施工时的供电要求，且经济上合理。只有这样，才能保证电站的正常运行及事故后尽快恢复，达到最高效益。为了满足上述要求，三峡电站厂用电结线是这样安排的：

①三峡电站厂用电结线分为10kV和0.4kV两级。

②左、右岸电站各有6台机从发电机电压母线接人厂用变进入10kV一段母线。

③10kV母线共分为16段，有12段母线分别从发电机端取得电源，有2段母线从左岸施工用电中取得电源，还有2段母线从右岸施工用电中取得电源。

④为了保证其供电可靠性，还设置了2台1000kw的备用柴油发电机。

⑤0.4kV设有机组自用电盘、厂内照明盘、厂内公用电盘、厂房坝段用电盘等，各采用双电源结线。

图一 左岸电站厂用电10kv结构简图

从上图可知，厂用电10kV母线任一段上都有三个或三个以上独立电源，供电可靠性有足够的保证。0.4kV各供电点(机组、照明、公用电、坝上等)都是双电源供电，能互为备用，也能满足可靠性的要求。

同时，厂用电也引入了左、右岸220kV地区供电电源，当发现电机电源消失时，可投入地区电源，且左、右岸地区电源也能互相支持，互为备用，更增加了厂用电的可靠性。

最后，厂用电考虑到复合性故障(即发电机电源全部消失，又发生大面积停电，左、右岸地区电源不能投入)，还设有厂内独立的柴油发电机电源，应急供给厂用电和急需的重要负荷，使事故尽快控制并恢复正常，

保证厂用电倒换至正常方式运行。

从厂用电10kV配电盘的布置来看，01LM～03LM设于左岸电站4号机～5号机机组段的上游副厂房、06LM～08LM设于左岸电站8号机～9号机机组段的上游副厂房；09LM～011LM设于右岸电站17号机～18号机机组段的上游副厂房，14LM～16LM设于右岸电站22号机～23号机机组段的上游副厂房。这样分成四组，再加上左岸地区电源，右岸地区电源及柴油发电机等7个布置点，使厂用电分散而置，避免了过于集中、事故时相互影响、易使事故扩大等对安全的不利因素，从而保证供电的可靠性。

2、厂用电的运行方式

根据三峡电站主结线的特点，在正常运行时10kV母线应以机组带厂用分支供电为主要运行方式，这样可有独立的一个电源点；同时，也为其它相连母线提供可靠备用，当机组失压或厂用分支无法运行时，应以其它独立电源送电为主，以保证对相邻母线电源的独立性，用于防备再有故障时，相邻母线之间能互为备用。

图一、图二

图四

由于厂用电从发电机电压母线取得，而厂用分支未装设断路器(如图二)，因此，厂用分支不能与发电机回路分开，这样一来厂用系统若要停电，须将整个机变单元停电，影响到主系统。这就对厂用系统的安全可靠性提出了更高要求，如厂用分支绝缘、厂用变压器、及其10kV的低压开关不能出现故障等，否则，将造成整个机变单元停电，直接影响发电机组、主变压器，这是不利于主系统安全运行的。

若带有厂用电的发电机正常开、停机及事故跳闸，必然影响到4～5台机的厂用电失去电源，这样，在正常开停时考虑因素增多，事故时更是如此。即使厂用系统采用计算机控制或备用电源自动投入装置，由于涉及的设备多，其故障率相应增加，若在事故情况下，增加了操作的难度，使人员需干预的量增加，值班人员的劳动强度加大，为实现自动化操作增加了难度。

为了提高自动化程度，三峡电站计算机控制应解决好厂用系统的控制问题，除了有备用电源自动投入的功能外，还应具备多路电源投切的智能顺序控制，如图4中5号机停电时，开关1断开，应能投人2或3；若2或3不具备投入条件，应投入4或6；若4或6也不具备投入条件，最后投入5。若5号机开机并网运行，此时应断开2或(3、4、5、6)投入1。其它10kV各段母线也同样应具备这种智能投切顺序。对柴油发电机的启停也应纳入计算机的控制，当厂用电运行正常时，即带厂用电的各台机组都在运行，在左、右岸地区电源充电至04LM、05LM、12LM、13LM时，柴油发电机应处于停机备用状态，当遇到系统大面积停电或厂内大型事故时，计算机应自动启动柴油发电机，使之处于热备用或直接带厂用电。我国计算机控制水电站的厂用电在目前来说还是不完善和不充分的，大多数电站还停留在人工操作状态。三峡电厂由于发电机母线与厂用分支的紧密联结，使得机组每次启停都会造成厂用系统电源的一次波动；在左岸电站一般是单号机带厂用电，而右岸电站则由双号机带厂用电，由于三峡电站是一个具备调频、调峰功能要求的电站，投产后开停机会很频繁，因此对厂用电也提出较高要求，在考虑停机时也应考虑厂用电的运行，最好应让带厂用电的机组减少停机次数，采取相对固定，避免频繁操作的方法，以减少厂用电的故障率。因此在做计算机程序时，应优先安排不带厂用电的机组，要确定一个停机次序，应有主次之分，而带来的不利因素是限制了运行的灵活性。若采用人工控制时更应理顺这类关系；否则，易引起误操作，增加运行的难度。三峡电站是一个现代化的电站，只有在厂用电的控制上有所突破，才能实现真正意义的计算机控制，以减少运行人员的干预，达到高度自动化，从而保证电站的安全运行，实现少人或无人干预的运行控制目标。

这里得特别指出的是发电初期，厂用电源还不完善，主要得依赖地区电源供电；尤其是汛期，三峡电站的地区供电电源全部来自葛洲坝二江电厂，并且有可能集中在一条220kV的母线上，若该母线发生事故就会全部停电。因此在发电初期，柴油发电机的作用是明显的，而且是必需的，应处于可靠备用状态，运行人员应对该运行方式了如指掌，达到熟练程度。

3、 厂用电对相关设备的要求

在发电初期对于厂用系统的形成，有一个逐步投运的过程。10kV系统由于大量的电缆所具有的电容特性与变压器及电压互感器所具有的电感特性，当它们的参数配合落在谐振区时，一遇有激发，便会引起铁磁谐振。因此，在厂用系统逐步投运时，应特别注意该方面的影响，若发现该系统有谐振时，应及时采取消谐措

施，防止厂用设备的损坏。

厂用设备在运行中应特别注意继电保护的配合，对低压电网要有一详细的计算。由于坝区负荷较多，范围广且分散，整个配电网络比较庞大，应防止保护不当越级跳闸而影响整个厂用系统使故障面扩大；一般厂用系统保护配置比较简单，往往容易被忽视，所以厂用系统越级跳闸现象比较普遍。为了提高厂用电的可靠性，必须从投产初期就重视这个问题，从开关的选型，到保护的配备上要有所加强，以满足可靠性、自动化

的要求。

对发电机的调速器和励磁调节器也提出了质量要求，应选用动作可靠、技术成熟的调速器和励磁调节器。特别是当机组甩负荷时，调速器应可靠地稳定在空载位置，励磁调节器也应使机端电压维持在额定范围内。往往有些发电厂的调速器在机组甩负荷时，容易造成过速停机；励磁调节器在机组甩负荷时造成机端电压波动范围很大。这些都会对厂用电造成很大的危害。要避免这类情况发生，主要在设备选型上、在招标过程中加以注意，在机组调试和维修中严格按规程办事。

对厂用电系统的安装也要吸收一些有益的经验，所有盘柜的孔洞在拉完电缆接完线之后，应及时用耐火材料进行封堵，采用全密封、阻燃、绝缘、透明的防护罩，以防止小动物窜入。三峡坝区潮湿多雨，当廊道形成以后，小动物(老鼠、蛇、猫、昆虫等)容易进入其中，引起电气短路，造成火灾，损坏设备。这种事例在全国特别是新建厂中时有发生，有的还火烧连营，损失惨重。为了提高厂用电供电可靠性，避免造成重大影响，在投产初期就应重视上述问题。

为了提高厂用电的可靠性，对在厂用系统上接出负荷要严格控制，确是厂用负荷，才能从厂用电接出，否则不要接在厂用负荷上，以免降低厂用电的可靠性，增加厂用电率。特别是机组自用电盘、厂内公用电盘、厂房坝段用电盘不得随意增加负荷，以重点保证机组的用电。对坝区其它负荷也应从严控制，一些生活用电、坝区照明、厂外检修用电等最好接入地区供电电源上(其实也是很可靠的)，不要与厂内用电争抢，造成用电混乱。

4、 结论

为了保证三峡电站厂用电的可靠性，使厂用电的接线变得很复杂，而复杂的接线又给厂用电的运行带来麻烦，对可靠性产生负面影响。只有优化设备，保证安装质量，加强维护，提高计算机控制水平，在运行中强化管理，才能保证厂用电的安全运行，满足三峡电站正常发电要求。