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陈村水电厂机组大型技改中的保厂用电措施

文档作者：周二保江学奎文档来源：大唐陈村水力发电厂		点击数：	更新时间： 2025年06月03日
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上一篇：大数据技术在水力发电行业应用初探

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收稿日期：2015-02-09
作者简介：周二保（1963-），男，高级工程师，从事水电厂电气一、二
次技术和运行管理工作。
陈村水电厂机组大型技改中的保厂用电措施
周二保，江学奎
（大唐陈村水力发电厂，安徽泾县242500）
摘要：主要介绍了陈村水电厂在3 号机组大型技改的一些关键环节中所采取的针对性的保厂用电措施，并对如何
保证厂用电的可靠性进行了分析和探讨。
关键词：技改；保厂用电；措施
中图分类号：TM712 文献标识码：B 文章编号：1672-5387（2015）05-0031-03
DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2015.05.010
0 引言
水电厂厂用电指水电厂的生产、辅助和公用设
备及照明所消耗的电源。厂用电系统若供电可靠性
差发生全厂交流系统失电可能导致发电机组与电网
解列，厂房动力设备失电，处理不及时或不正确有可
能造成事故扩大，发电机组主、辅设备损坏或全厂停
电。2012 年底，我厂建厂以来最大的一项技改工程3
号机组技术改造开始，工程涉及定子铁芯和线圈更
换、转子磁极线圈更换以及水轮机过流部件顶盖、底
环、活动导叶及其附件改造等。如何确保机组改造过
程中厂用电运行的可靠性，尤其是在一些关键环节
中厂用电运行安全尤为重要。本文针对陈村水电厂
3 号机技改中起吊转子、定子铁损试验以及定子线
棒并头焊接等重大工序的保厂用电方案进行分析，
并对特殊方式下的厂用电可靠性进行验证。
1 厂用电运行方式及风险分析
陈村电厂厂用电400 V 低压母线采用单母分段
接线方式，电厂设有2 台10 kV 厂变，电源取自机组
与主变低压侧之间，另坝上设1 台坝变作为备用电
源，坝顶还安装1 台柴油发电机（131 kW）作为事故
保安电源。正常运行方式由1 号厂变带400 V 厂母
Ⅰ、Ⅱ段通过00 开关联络运行供全厂厂用电，接线
如图1 所示。
厂用电装设有备用电源自动投切装置，采用
PLC 控制，当工作电源因故失电，备用电源自动投入
恢复供电，正常情况下备自投装置投入运行。
厂用电运行中造成供电中断的原因主要有以下
几种情况：①由于电网原因引起的全厂厂用电消失；
②厂用电所供线路或负载故障引起的厂用电中断；
③厂变本身或发变组故障引起的厂用电中断；④厂
用母线故障引起的厂用电中断等。厂用电部分或全
部中断，可能导致发电机组与电网解列，处理不及时
或不正确有可能造成事故扩大，发电机组主、辅设备
损坏，甚至发生水淹厂房事故。主要危害表现在：①交
流电源失去后若直流系统不能正常投运，将导致水
轮机组微机调速器失控或紊乱，造成机组过速飞车；
图1 陈村水电厂电气主接线图
第38 卷第5 期水电站机电技术Vol.38 No.5
2015 年05 月Mechanical &amp;amp; Electrical Technique of Hydropower Station May.2015 31
②交流电源失去后，造成厂内辅助动力设备失电，引
发公共气系统、压力油系统、厂房排水系统无法正常
工作，严重威胁机组运行安全，甚至发生水淹厂房事
故；③交流电源失去后直流设备负荷的增加将造成
蓄电池放电速度加快，电量若储备不足将造成机组
不能安全地停运。
2 起吊发电机转子时的保厂用电方案
水电厂发电机转子起吊是机组技改中一项重大
的起重作业，为确保起吊过程中的人身和设备安全，
厂用电供电的安全和可靠性尤为重要。为确保3 号
机吊转子的万无一失，现场主要从3 方面做好应对：
①停止检修现场临时电源的使用，将厂用电大负载
如深井泵、压油泵、空压机电动机电源切除，以免大
负载同时启动造成厂用电过载或电压不稳定。厂母
室内准备3 只400 A 容量的保险、拉手、绝缘手套、
闸刀操作把手、柜门钥匙、万用表以备急用，防止起
吊转子时行车电源保险熔断。②做好行车电源保险
熔断的应急处置措施，厂母室内安排专人监视，如发
生保险熔断立即通知现场负责人停止工作，断开负
载电源闸刀更换保险，对异常熔断应迅速组织力量
查明原因，排除故障后才能许可继续工作。③针对当
前电站运行方式，做好厂用电中断的事故处理预案
和恢复厂用电预案，如联络线跳闸引起的全厂失电，
立即进行机组黑启动带厂用电，或开启坝上柴油发
电机带厂用电等。2012 年12 月8 日，陈村3 号发电
机转子起吊过程在采取上述措施下顺利完成。
3 发电机定子铁损试验保厂用电措施
陈村3 号发电机定子铁芯硅钢片叠装完成后，
为检查硅钢片制造和叠装质量是否存在问题，以及
片间绝缘是否有缺陷，压紧螺杆是否压紧，检查铁芯
单位损耗是否满足合同保证值，必须进行发电机定
子铁芯磁化试验。试验需要通过外加励磁绕组通流
方式在铁芯内部产生接近饱和状态的交变磁通。经
过计算，试验电流最大需达到464 A，试验电源采用
2 号厂变单独供电方式，通过2 号厂变低压侧02 开
关下口接动力电缆施放于3 号机旁动力屏空开处。
为确保定子铁损试验过程中厂用电和设备安全，要
求参与试验运行人员熟知操作过程和试验接线方
式，针对试验中可能出现的风险做好现场处理预案。
全厂厂用电由1 号厂变供厂母联络运行，2 号厂变
通过低压侧02 开关下口的一把刀闸与厂用电系统
隔离，为确保厂用电安全，试验过程中厂用电自动切
换压板和2 号厂变跳00 压板均退出（主要是防止2
号厂变作为试验电源过程中发生跳闸影响厂用电正
常供电），试验结束后恢复。试验过程中，由现场试验
负责人统一指挥，运行人员在控制室、厂母室就位，
试验负责人与厂母室监视人员用对讲机保持联络。3
号机旁动力屏配置额定电流600 A 空气开关，由试
验人员负责监视。若试验过程中出现异常情况，厂母
室监视人员根据现场试验负责人要求及时手动断开
2 号厂变02 开关。中控室运行人员监视2 号厂变电
流变化情况，若出现异常02 开关未及时断开，则及
时将3 号主变高压侧483 开关手动分闸。2013 年3
月26 日，陈村3 号发电机定子铁损试验圆满完成。
4 发电机定子线棒并头套焊接保厂用电措施
陈村3 号机技术改造进入定子线棒更换后并头
套焊接阶段，现场2 台大功率钎焊机需同时工作，焊
机电源均接于1 号厂变供电（二次侧额定电流909 A）
的厂用电Ⅱ段母线2 号屏，每台焊机工作电流接近
400 A。较大的工作电流将会造成单台厂变短时过负
荷运行，为保证设备安全及厂用电可靠运行，需对现
场实际负荷情况进行计算分析。
厂房内厂用电经常性负载（主要为照明、设备供
电）约为70 A。其他辅助设备电动机是间断式工作
方式，根据设定定值方式启动。厂房较大的负载主要
有排水泵、压油泵、高低空压机，这些辅助设备一般
不会同时启动。其中，深井排水泵电机额定电流114
A，高压空压机电机额定电流55 A，低压空压机电机
额定电流69 A，机组压油泵额定电流56 A。如果按
厂用负载极端运行情况，即出现1 台水泵，1 台高压
机，1 台低压机，1 台油泵同时启动运行，加上2 台焊机
同时工作及厂房常规负载共计约1 164 A（114 A+55 A+
69 A+56 A+400×2 A+70 A），将会超过厂变额定电
流。实际上所有大负载同时启动运行几率较小，另外
也可人为进行干预，尽量避免大功率负载同时启动。
所以正常情况下，厂用电可以满足2 台焊机施工需
要，不会因厂用电负荷过大造成过流保护动作，厂用
电消失的情况发生，但会短时间造成厂变超额定电
流运行。为确保焊机施工期间厂用电安全，特作如下
32 水 电 站 机 电 技 术 第38卷
事故处理预案和保厂用电措施，以确保在厂用电消
失的情况下能够快速恢复厂用电：
（1）正常情况下由1 号厂变供厂用电联络运行，
03 开关热备用作为厂用电备用电源，3 号主变、2 号
厂变热备用，3 号主变具备单运供厂用电的条件。
（2）若运行中1 号厂变Ⅱ段或Ⅲ段保护动作跳开
00 开关，厂用电Ⅱ段母线失压，不影响厂母Ⅰ段运
行，检查保护动作情况及厂用Ⅰ段母线负载运行情
况，通知施工人员停止焊机施工，断开2 台焊机电
源，检查Ⅱ段母线无异常后，合上00 开关恢复Ⅱ段
母线运行。
（3）若运行中1 号厂变Ⅱ段或Ⅲ段动作00 开关
拒跳，厂变高压侧2 开关跳闸，03 开关备自投自动
合上正常，因坝变带负荷能力比较薄弱，通知焊接人
员停止工作，手动断开00 开关尽快将3 号主变投单
运带2 号厂变供厂用电Ⅱ段运行。
（4）若运行中1 号厂变本体或高压侧故障，2 开
关跳闸，03 开关备自投自动合上恢复厂用电，因坝
变带负荷能力比较薄弱，通知焊接人员停止工作，尽
快将3 号主变投单运带2 号厂变供厂用电Ⅱ段，03
开关供Ⅰ段，或2 号厂变供厂用电联络运行。
（5）正常情况下机组重要负载如机旁动力屏倒至
厂用电Ⅰ段母线供电。运行值班人员每班对厂变低
压侧至厂母室2 号屏电缆及至空压机室电缆测温两
次，发现温度异常升高及电缆运行异常应及时汇报。
（6）运行值班人员注意监视大功率电机的启动和
运行情况，注意观察厂用电压的波动。若2 台焊机同
时工作时造成1 号厂变运行不稳定或危及设备安
全，可将3 号主变投单运带2 号厂变供厂用电Ⅱ段，
将另1 台焊机倒至厂用电Ⅰ段运行。
2013 年3 月26 日，陈村电站3 号发电机定子
改造钎焊工作全部完工，其中在3 月7 日发生过一
次因焊机绝缘损坏造成厂变00 开关跳闸，厂用电Ⅱ
段母线失电故障，因处理及时，应对正确，及时恢复
了厂用电的运行，厂用电供电可靠性经受了检验。
5 特殊运行方式下的保厂用电措施
在陈村3 号机技改工作期间穿插进行了陈村
220 kV陈朱2883 线路及1 号主变所属一次设备预
试、保护年检工作，1 号发电机失去备用条件，全厂
由110 kV 陈琴493 线路备用电源倒送电，厂用电由
坝变供全厂厂用电运行，电厂运行方式极为薄弱。存
在的主要问题是：陈村厂无备用电源，一旦陈琴493
联络线跳闸，将造成全厂失电；陈村110 kV 母线处
于供电线路末端，供电可靠性差，110 kV 母线电压
较低；全厂厂用电由坝变供电运行，坝变电源10 kV
线路供电可靠性差，容易发生全厂厂用电消失；陈村
1 号主变10.5 kV 母线、1 号厂变检修，1 号发电机
失去黑启动条件。针对此种特殊运行方式，我厂制定
了周密的保厂用电措施和应急预案：①当发生坝变
失压全厂厂用电消失时，迅速将3 号主变投入运行，
由3 号主变单运带厂用电运行；②陈琴493 线路备
用电源失压及坝变同时失压全厂厂用电消失时，立
即用2 号发电机黑启动，通过110 kV 母线经3 号主
变带2 号厂变运行以恢复厂用电；③极端情况下2
号机不具备黑启动条件，开启坝上柴油发电机带厂
用电运行。为确保故障时恢复厂用电时间尽可能缩
短，预先将2 号机黒启动、开启坝上柴油发电机带厂
用电运行的主要步骤和风险点列出并打印放置现
场，要求运行人员学习掌握。提前将2 号主变中性点
接地刀闸合上，减少故障处理操作时间。并与相关地
区调度沟通，说明陈村厂运行方式薄弱，做好从地区
线路倒送电可能性的协调工作。加强对2 号发电机
主辅设备的巡视检查工作，确保2 号发电机具备黑
启动条件。由于措施得力，准备充分，陈村厂特殊运
行方式下的保厂用电工作也取得了圆满成功。
6 结束语
陈村电厂厂用电系统多年运行表明，厂用电供
电可靠性高，备自投逻辑设置合理，动作正确。在这
次3 号机大型技改中，针对关键环节的保电要求，均
圆满的完成了任务，确保了施工进度和厂内设备用
电需求。陈村3 台机组均具备全厂失电情况下的机
组自身黑启动条件，2012 年1 月5 日，陈村厂3 台
机组成功列入安徽电网黑启动主要电源点，这也为
全厂失电后厂用电的快速恢复提供了有力保障。但
坝上柴油发电机作为全厂的事故保安电源，容量选
择较小，带负载能力偏弱，供厂用电路径较长，供电
可靠性不高，这也是在以后的设备技改中需要考虑
的问题。
第5 期 周二保，等：陈村水电厂机组大型技改中的保厂用电措施 33

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