神华神东电力有限责任公司萨拉齐电厂（以下 简称为萨拉齐电厂）装机为2×300 MW循环流化床 机组，发电机主系统采用三角形接线方式，送出线 路为500 kV单回线，启动备用电源由地方110 kV变 电站提供。由于萨拉齐电厂机组负荷率偏低，且为 非供热机组，所以每年约有半年时间处于单机运行 状态，停运机组启动时的厂用电需要使用网购电 源。为节约外购电量费用，进一步提高机组运行可 靠性，决定对厂用电系统接线方式进行改造，实现 双机厂用电源互为备用的目的。 2 改造方案 2.1 改造方法

经过分析研究，决定按照以下方法进行改造：

（1） 厂用工作电源由接在机端的高压厂用变 压器提供，厂用备用电源由110 kV系统经启动备用 变压器提供，高压厂用变压器与启动备用变压器容量均为50 MVA。

（2） 高压厂用系统电压等级为6 kV，每台机组 分为6 kV工作A（ⅠA，ⅡA）段和B（ⅠB，ⅡB）段，为 高压电动机及各低压厂用变压器提供电源；分别在 ⅠA、ⅡA、ⅠB、ⅡB之间加装4台联络开关，并接入 联络电缆。

（3） 双机运行情况下，启动备用变压器仍作为 备用电源，双机联络开关处于冷备用状态。

（4） 机组停运前，可使用联络开关进行切换操 作。

（5） 单机运行时仍投入运行机组快切装置，可 保证运行机组备用电源的可靠性。

（6） 改造后，双机厂用电源互为备用连接方式 如图 1所示。

图 1(Figure 1)

图 1 双机厂用电源互为备用连接方式

通过观察发现，机组负荷在60 MW以下时（60 MW为厂用切换负荷）的厂用负荷﹤12 MW，6 kV系 统2个分支电流之和在1400～1500 A（2个分支电流 不平衡，较大分支≤900 A），因此可利用2台机6 kV 备用变压器开关作为联络开关，实现双机厂用电源 的互备。考虑到短路容量等问题，购置了4台额定 电流为3150 A的电源开关。高压厂用变压器及启 动备用变压器容量均为50 MVA，低压2个分支额定 电流为2886 A，机组满负荷运行时两段电流最高值 为1600 A；另1台机组启动时的电流不超过900 A， 因此从容量上看，1台厂用变压器完全可以带1台机 组满负荷及另1台机组的启动用电。在1号、2号机 组Ⅱ段新增开关之间接入通流能力＞1000 A的电 缆，即可实现双机厂用电源互备^[1]。 2.2.2 新增联络开关保护配置

过电流保护定值I_dzj计算公式：

经重新核算原备用间隔开关柜内综合保护装 置定值，将过电流保护定值整定为5260.8 A。本段 母线最大低压厂用变压器输煤变速断保护电流、为 4816.8 A，取新增联络开关过电流保护定值为5260 A。

厂用变压器复压分支过电流保护动作时间为1 s，限时速断保护未投，1号、2号联络开关保护动作 时间整定为0.3 s，确保在有故障情况下先跳开6 kV 两个母线联络开关。

为了保护新增开关及电缆安全，经计算将新增 开关过负荷保护定值设定为1166 A。为确保电动 机的正常启动，动作时限设定为30 s，同时建议将6 kV电机原正序过流保护定值60 s或100 s改为25 s。

对于工作分支过流保护，在所带负荷变更后， 因厂用变压器低压侧分支额定电流不超2886 A，高 压厂用变压器分支复压过流保护定值仍按3848 A 设置^[2]。 2.2.3 厂用电源系统切换

2台机6 kV母线新增联络开关后，厂用电源系 统切换方法如下。 2.2.3.1 双机运行

双机运行时，如1台机组将停运，系统切换可在 机组停运前、负荷降至60 MW时进行。此时厂用负 荷容量满足要求，且双机在500 kV并列运行，不存 在同期问题，可手动合联络开关进行厂用电源切 换；同样，启机并网后进行厂用电源切换时也可手 动切换。 2.2.3.2 故障停机

在机组故障、突然停运情况下，厂用负荷切换 为由备用变压器接带。故障处理完成后，可参照运 行机组厂用快切装置中显示厂用工作电源与备用 电源的频差、压差及相位角差情况，用6 kV母线联 络开关进行厂用负荷的切换。经查阅近2 a厂用工 作与备用电源的运行数据，确认频差为0，电压差＜ 200 V。对于6.3 kV的额定电压，工作与备用电源存 在3%的电压差不影响两个电源的并列；相位角差在 5°以内，对并列也不存在影响，备用电源与母联开关 间的切换可采用手动切换，无需增加快切装置，减 少了施工量，降低了改造费用^[3]。 3 准备工作与注意事项

（1） 需购置截面为240 mm2（载流量525 A）的 双芯6 kV 电缆，长度约640 m；控制电缆长度为 2000 m。

（2） 新购置4台电源开关，需与原6 kV母线对 接，额定电流按电源开关考虑（取3150 A），在机组 停运情况下安装。

（3） 对于改造中一、二次电缆接线，可在任何 情况下进行，不影响机组运行。

（4） 对新增加的一次设备需进行耐压试验，备 用开关柜综合保护装置及开关经调试合格才可投 入。

（5） 开关及电缆需进行充电试验，且带电试验 正常后方可投入运行。 4 改造后运行方式

新方案会对系统的运行方式产生影响，根据改 造后的系统配置，制订以下运行方式。 4.1 双机运行

（1） 双机运行时，1号、2号机组厂用联络开关 处于冷备用状态，启动备用变压器处于充电状态，1 号、2号机组厂用快切装置正常投入。

（2） 双机运行，若1台机组需停运，停用机组负 荷降至60 MW以下时，退出停用机组快切装置，1 号、2机联络开关送电，手动合2个联络开关，断开工 作电源开关，运行机组快切装置仍在投入位。单机 运行期间若运行机组突然停运，备用电源仍可由快 切装置自动切换到备用电源，保证运行机组安全停 运。

（3） 双机运行期间，如1台机组事故停运，厂用 电源切换由启动备用变压器接带。在事故处理后， 可参考运行机组厂用工作电源与备用电源的压差、 频差、相位角差，进行手动厂用电源的切换。 4.2 单机运行

（1） 单机运行期间，停运机组启动时，可适当 安排6 kV两段负荷，保持两段负荷平均分配，建议 启机用单台引风机、单台二次风机。一段带1台闭 式泵，1台引风机、1台二次风机、1台一次风机；另一 段带1台凝结泵，1台一次风机，1台给水泵，机组负 荷在40～50 MW时进行厂用电源切换（CFB机组负 荷在40～50 MW时，床温已达700 ℃以上，燃烧稳 定，满足切换厂用电源条件），手动合启动机组厂用工作电源进线开关，断开1号、2号机组厂用联络开 关。因1号、2号机在同一系统，此时切换厂用电源 不需考虑相位角差、频差、压差。厂用电源切换后， 投入机组快切装置，将1号、2号机组联络开关退出 运行。

（2） 单机运行，由运行机组接带停运机组厂用 电时，应注意停运机组厂用电6 kV两段电流均不能 超过900 A，并注意两段负荷的均衡。 4.3 双机停运

双机停运时，2台机组厂用电均由启动备用变 压器接带。 5 经济性、可靠性分析 5.1 经济性

本次改造工作主要有以下成本：

（1） 需4根连接1号、2号机机组的电缆（型号 为ZRC-YJV22），每根长约160 m，共640 m。如使用 截面为240 mm2的电缆，通流530 A，按500元/m计 算，共需32万元。因可利用现场一次风机变频改造 后的弃用电缆代替，此项可节约费用32万元。

（2） 需控制电缆2000 m，按15元/m计算，需3 万元。

（3） 新购置开关柜4台，每台开关柜10万元， 共计40万元。

（4） 其他施工费用约10万元。

本次改造工作费用合计约为53万元。厂用电 源使用外购电价格约0.5 元/kWh，改造后使用厂内 电源按送出电价0.27 元//kWh计，每度电可节约成 本0.23元。据统计，去年全年外购电费用约900万 元，改造后1a可节约资金207万元，1个季度即可收 回成本。 5.2 厂用系统可靠性

改造后由于增加了1路厂用电源的备用电源， 厂用系统的可靠性得到进一步提高。

（1） 在双机正常运行情况下，原快切装置仍投 入，确保了双机备用电源的可靠性。

（2） 1台机停运后，由运行机组接带厂用系统， 运行机组备用电源仍正常投入，确保了运行机组厂 用电源的可靠性。

（3） 在机组启动时，总厂用电负荷仍小于厂用 变压器容量，在启动备用变压器检修或110 kV线路 检修期间，1号、2号机组厂用电源还可实现互备，从 而在失去厂用备用电源期间（如机组停运），可保证锅炉不至于干锅损坏 （循环流化床机组具有很大的蓄热能力，机组停运 后高温床料仍会使锅炉压力、温度升高，给水泵停 运易造成锅炉干锅）^{[4, 5]}，并能够保证机组在失去厂 用电源的情况下安全停运。 6 结束语

萨拉齐电厂厂用电源通过改造，单机停运时厂 用电可由运行机组接带，大幅降低外购电量(甚至不 再外购电量)，经济效益非常大。双机正常运行期 间，相当于机组增加1路厂用电备用电源，大大提高 了机组运行的安全性，改造方法可供具有同样主接 线方式的电厂参考。