一种为多台发电机组提供备用电源的厂用电切换系统的制作方法

本技术属于电气控制领域，特别涉及一种为多台发电机组提供备用电源的厂用电切换系统。

背景技术：

1、当前对于建设有多台发电机的小型电厂，厂用电接线方式一般为，每台发电机组下设相应的高压(10kv或6kv)厂用工作段母线，该厂用段为每台发电机及对应锅炉、公用负荷提供电源，备用电源由一台或多台启备变提供，启备变电源由国家电网的35kv或10kv电网提供。具体接线方式详见图1。

2、具有上述接线方式的厂用电系统其厂用电电源切换装置配置及运行方式为：每台机组厂用电工作电源进线(1dl)及备用电源(dl)间配置厂用电快速切换装置一台，通过该装置对厂用电工作电源进线(1dl)和备用电源进线(dl)进行切换，正常运行时，每台发电机为本台发电机对应厂用电母线提供电源，启备变下设的备用段作为各厂用段的备用电源采用热备用方式运行，当某台发电机出现故障时，该台机组厂用电电源开关跳开，母联开关闭合，该台机组厂用电改切至启动备用电源供电，以1#机组为例，正常运行时，1#发电机工作，1#机组厂用电工作电源开关1dl闭合，母联dl开关断开，启动备用变压器热备运行，备用电源开关(2dl闭合)，1#机组厂用电由1#发电机供电。当1#发电机出现故障时，1#机组厂用电电源开关1dl跳开，母联dl开关闭合，1#机组厂用电改切至启动备用电源供电。以此类推，正常运行情况下，i、ii、iii和iv段母线工作电源均由各自的发电机或高厂变提供电源，启备变下设的备用段为每台机组厂用电母线提供备用电源，每段厂用电母线工作电源和备用电源间采用厂用电快切装置。

3、目前具有多台汽轮发电机组的热电厂，其运行方式通常采用单元制或母管制两种方式，对于采用母管制运行的机组来说，每台锅炉均可以与任一台汽轮发电机组联合运行，但当发电机和锅炉非同号运行时，上述的厂用电接线方式存在一定的机炉匹配问题。以图1所示的某热电厂为例，该电厂建设有发电机组四台，锅炉四台，厂用电采用10kv电压等级，当该电厂2#锅炉、3#发电机联合运行时，厂用10kv ii段母线及10kv iii段母线均需带电运行，而此时2#发电机未工作，厂用10kv ii段母线电源则需由备用电源提供电源，以保障锅炉负荷及其他负荷供电，此时机组及锅炉用电均由电网提供。

4、在以上情况下，电厂用电一部分由发电机所发电量提供，一部分由电网(备用电源)提供。备用电源所提供的部分厂用电电量不再由发电机提供，发电机提供的上网电量相应增加。此时，电厂需要按照市电电价支付购电电费，购电电价按当地电网购电电价执行，电厂增加的上网电量按照发电厂标杆上网电价执行，电力企业实际购电产生的费用为：

5、购电电费＝实际购电电量x(购电电价-标杆上网电价)。

6、经过对某已建成热电厂进行调研，该电厂的实际情况是，由于原设计长期投运机组现阶段不能投运，部分公用负荷由备用电源供电，因此造成该电厂产生一部分外购电量，外购电量所产生的费用按照上述计算方法，该电厂每月多支出电费几十万元，对该企业的效益已经产生了一定的影响；这个问题需要解决。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种为多台发电机组提供备用电源的厂用电切换系统，解决母管制运行机组的机炉匹配问题，提高母管制运行机组的灵活性；对原有厂用电源切换方式进一步优化，使优化后的厂用电切换方式能实现任一台锅炉可驱动任一台发电机，任一台发电机均可为备用段提供电源，成为其他几台发电机组的厂用电系统的备用电源，启备变仅作为电厂启动电源及全部发电机停电时的备用电源使用。优化后的厂用电切换方式既能够解决母管制运行机组的机炉匹配问题，提高母管制运行机组的灵活性，还可以实现正常运行时厂用电负荷电源全部由发电机提供，降低外购电量，增加发电企业的经济收益。

2、为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：

3、一种为多台发电机组提供备用电源的厂用电切换系统，用于厂用工作段高压配电装置和厂用备用段高压配电装置的切换；包括厂用电切换装置sid以及与厂用电切换装置sid信号连接的转换开关；转换开关与厂用高压配电装置和厂用电电压装置电信号连接，所述厂用电切换装置sid通过转换开关向所述高压配电装置发送控制指令，所述厂用电切换装置sid通过转换开关分别采集厂用电高压配电装置以及厂用电电压装置中的数据。

4、进一步的，所述厂用电切换装置sid与以及转换开关设在厂用电切换系统内。

5、进一步的，厂用电电压装置包括用于1#机组的工作ⅰ段、用于2#机组的工作ⅱ段、用于3#机组的工作ⅲ段以及用于4#机组的工作ⅳ段；厂用电切换装置sid以及转换开关分别与工作ⅰ段、工作ⅱ段、工作ⅲ段以及工作ⅳ段电信号连接。

6、进一步的，还包括作为发电厂电气的总控系统的电气监控系统ecs；电气监控系统ecs与厂用电切换装置sid信号连接。

7、进一步的，还包括电气监控系统ecs操作员站、工程师站/五防主机、值长站、公用测控屏、发电机保护屏、故障录波屏、低周低压减载屏、同期屏、ii区交换机以及i区通信柜。

8、进一步的，还包括用于电气设备对时的时钟同步装置。

9、进一步的，厂用电切换系统与高压厂用配电装置采用硬接线的连接方式，连接线采用控制电缆；

10、厂用电切换系统与公用测控屏采用硬接线的连接方式，连接线采用控制电缆；

11、厂用电切换系统与电气监控系统(ecs)采用网络通信的连接方式，连接线采用通信电缆。

12、与现有技术相比，本实用新型所取得的显著有益效果：

13、使优化后的厂用电切换方式能实现任一台锅炉可驱动任一台发电机，任一台发电机均可为备用段提供电源，成为其他几台发电机组的厂用电系统的备用电源，启备变仅作为电厂启动电源及全部发电机停电时的备用电源使用。

14、优化后的厂用电切换方式既能够解决母管制运行机组的机炉匹配问题，提高母管制运行机组的灵活性，还可以实现正常运行时厂用电负荷电源全部由发电机提供，降低外购电量，增加发电企业的经济收益。

技术特征：

1.一种为多台发电机组提供备用电源的厂用电切换系统，用于厂用工作段高压配电装置和厂用备用段高压配电装置的切换；其特征在于，包括厂用电切换装置sid以及与厂用电切换装置信号连接的转换开关；转换开关分别与厂用高压配电装置和厂用电电压装置电信号连接，所述厂用电切换装置sid通过转换开关向所述高压配电装置发送控制指令，所述厂用电切换装置sid通过转换开关分别采集厂用电高压配电装置以及厂用电电压装置中的数据。

2.根据权利要求1所述的一种为多台发电机组提供备用电源的厂用电切换系统，其特征在于：所述厂用电切换装置sid与以及转换开关设在厂用电切换系统内。

3.根据权利要求1所述的一种为多台发电机组提供备用电源的厂用电切换系统，其特征在于：厂用电电压装置包括用于1#机组的工作ⅰ段、用于2#机组的工作ⅱ段、用于3#机组的工作ⅲ段以及用于4#机组的工作ⅳ段；厂用电切换装置sid以及转换开关分别与工作ⅰ段、工作ⅱ段、工作ⅲ段以及工作ⅳ段电信号连接。

4.根据权利要求2所述的一种为多台发电机组提供备用电源的厂用电切换系统，其特征在于：还包括作为发电厂电气总控系统的电气监控系统ecs；电气监控系统ecs与厂用电切换装置sid信号连接。

5.根据权利要求4所述的一种为多台发电机组提供备用电源的厂用电切换系统，其特征在于：还包括用于电气设备对时的时钟同步装置。

6.根据权利要求4所述的一种为多台发电机组提供备用电源的厂用电切换系统，其特征在于：厂用电切换系统与高压厂用配电装置采用硬接线的连接方式，连接线采用控制电缆；

技术总结
本技术公开了一种为多台发电机组提供备用电源的厂用电切换系统，用于厂用工作段高压配电装置和厂用备用段高压配电装置的切换；包括厂用电切换装置SID以及与厂用电切换装置SID信号连接的转换开关；转换开关与厂用高压配电装置和厂用电电压装置电信号连接；所述厂用电切换装置SID与以及转换开关设在厂用电切换系统内；本技术的有益效果是，使优化后的厂用电切换结构能实现任一台锅炉可驱动任一台发电机，任一台发电机均可为备用段提供电源，启备变仅作为电厂启动电源及全部发电机停电时的备用电源使用；提高母管制运行机组的灵活性，还可以实现正常运行时厂用电负荷电源全部由发电机提供，降低外购电量，增加发电企业的经济收益。

技术研发人员：杨洁,李婷姣,刘亚乾,王峥嵘,莘济源,郝丹,李斌,张然
受保护的技术使用者：河北能源工程设计有限公司
技术研发日：20230625
技术公布日：2024/1/15