土耳其某发电厂电气设计特点浅析

土耳其某发电厂电气设计特点浅析

刘璐

（国核电力规划设计研究院北京100095）

摘要：在系统分析土耳其某2×255MW火力发电厂的基础上，总结了土耳其发电工程电气主要设计原则和特点，并提出与国内同类项目电气设计中的差异。

关键词：电气设计；土耳其电厂；特点；差异

目前，土耳其处于电力建设飞跃发展阶段，在土耳其电力市场上中国设计、供货、施工、乃至总承包的工程越来越多，因此充分了解印度电力工程的建设环境以及设计特点，对工程技术谈判和设计具有重要的作用。本文根据国核电力院设计的土耳其某2×255MW火力发电厂项目，浅析了该发电厂的电气设计特点以及与国内的同类项目差异，供同行参考借鉴。

1土耳其某火力发电厂电气设计特点

1.1电压等级及频率

该工程采用的电压等级见表1。

表1：印度某火力电厂采用的电压等级

高压（kV）厂用中压（kV）厂用低（V）直流电压（V）电网频率（Hz）

38010.5400/23022050

1.2电气主接线

国外工程的升压站设计一般业主考虑到当地接入系统的习惯，都会分包给当地的电力公司或者国际上知名的电力公司来做总包。国内的EPC承包商一般只总包厂区围墙内的部分。该工程升压站部分由ABB公司总承包，电气主接线采用双母线带旁路母线的接线方式，此种接线方式可以保证进线断路器检修时（包括其保护装置的检修和调试），不中断对用户的供电。两台机均以发电机-双卷变压器组分别经架空线接入380kV配电装置，380kV配电装置出线2回。每台机设一台高压厂变（UAT，分裂变），高压侧通过分支封母与发电机出口断路器主变侧相连。主变（SUT）采用有载调压，高厂变采用无载调压。

图1为该土耳其电厂电气主接线图。土耳其电厂一般都要求设置发电机出口断路器（GCB），为倒送厂用电以及机组检修提供了方便，这样就省去了起备变。

图2：土耳其某2×255MW机组火力发电厂10.5kV厂用电接线

因本工程不设高压启动/备用变压器，所以高压厂用电源采用两台机组互为备用的接线方式，即#1机10.5kV工作A段与#2机10.5kV工作A段互为备用，#1机10.5kV工作B段与#2机10.5kV工作B段互为备用。高压厂用电源的切换采用快速切换装置。当一台机组的高压厂用变压器退出运行，另一台机组的高压厂用变压器要承担两台机组的全部负荷，所以高压厂用变压器的容量要按带两台机组的全部厂用电来考虑。这是此接线图的主要特点。

低压厂用电源采用PC-MCC接线方式，低压变压器动力中心、电动机控制中心成对设置，建立双回路电源通道，互为备用的动力中心采用自动切换方式，成对出现的电动机控制中心，由成对的动力中心单电源供电。

1.4二次部分

该土耳其火力发电厂的机组保护配置和控制方式具有以下特点：

（1）和国内工程一样，发变组按双重化配置（非电量保护除外）保护，每套保护均应含完整的差动、发电机保护及后备保护，非电量保护应为独立的装置，设置独立的电源回路及出口跳闸回路。

（2）100%发电机定子接地保护按基波零序电压保护和三次谐波电压保护原理设置，两套定子接地保护采用相同的保护原理。

（3）发电机转子采用一点接地和二点接地保护。

（4）作为发变组外部相间短路故障和发电机主保护的后备，采用发电机阻抗保护。

（5）主变和厂变除配置中性点接地零序电流保护外，还配置了限制性接地保护。厂变高压侧增加了接地保护。

（6）根据该电厂的情况，设置了发电机出口断路器失灵保护和保护装置死机故障的保护。

（7）该电厂的控制方式采用了与国内电厂相同的计算机监控方式。

2该土耳其电厂电气部分与国内设计的差异

根据该土耳其电厂的电气设计情况来看，其电气设计与国内火力发电厂的差异主要表现为以下几个方面。

2.1电气主接线的差异

土耳其该火力发电厂厂内升压站的电压等级为380kV。主接线采用双母线带旁路母线的接线方式。国内火力发电厂厂内升压站的电压等级一般为110kV、220kV、330kV、500kV和750kV。主接线均力求简洁、清晰，尽量降低投资，一般采用双母线接线。土耳其电厂的电气主接线形式更为复杂，投资较高，运行维护复杂。

另外，该土耳其发电厂在发电机出口设置有出口断路器（GCB），而国内300MW级发电机组在发电机出口一般不设置GCB，这一差异在保护配置、保护出口以及同期等方面都会造成与国内同类项目有所不同。

2.2起备变及高厂变设置的差异

该土耳其2×255MW机组火力发电厂，两台机组的高厂变互为备用，且要求一台机组的高厂变退出运行，另一台机组的高厂变要带两台机组的全部负荷，高厂变的容量选择很大，所以不再设置起备变。

国内两台300MW或600MW机组仅设置一台双分裂起动/备用变压器，且容量考虑一台机组的备用计算容量。若采用土耳其该电厂高压厂用电源的备用方式，国内机组对高厂变的备用容量仅考虑另一台机组的停机负荷。

2.3厂用电接线的差异

从上文中压系统厂用电接线图可以看出，高压厂用电源系统采用两台机组的高厂变互为备用的接线方式，国内机组一般采用起备变作为厂用电的备用电源。

该工程低压厂用电系统，互为备用的动力中心要求采用自动切换方式，即备自投。而国内暗备用的动力中心一般采用手动切换，只有明备用的动力中心才采用自动切换。

2.4变压器检修方式的差异

土耳其该电厂要求设置变压器检修轨道，用于检修时将变压器拖至专门的检修场地。而国内变压器一般不设置永久性检修轨道。

2.6配电室设置的差异

土耳其该电厂所有的电气配电盘柜，包括MCC，都需要有独立的配电室。国内的MCC是就近布置在设备附近，不设置独立的配电室。

2.7设计规程规范的差异

该土耳其发电厂工程，根据签订的设计合同，采用的规程规范以及标准大都是IEEE或者IEC标准，而国内发电厂一般采用GB和DL标准。虽然GB和DL标准在编制过程中也参照了相关IEEE、IEC标准，但仍不尽相同，所以在具体工程设计中，由于标准不同所带来的差异还是存在的。因此，做土耳其发电厂设计时，应注意到采用的规程规范和标准的不同，这一点是十分重要的。

3结语

综上所述，土耳其火力发电厂电气部分设计与国内存在较大的差异。分析其原因，是因为土耳其的国家电力系统发展比较落后，电网较为薄弱，对电厂的可靠性就要求很高，所以宁愿加大投资，增加电气设备的配置以及选择更为复杂的电气设计方案，也要保证电厂的安全性和可靠性。

参考文献：

［1］熊信银.发电厂电气部分［M］.北京：中国电力出版社.2009.

作者简介：

刘璐1982年6月生，籍贯：河南焦作国核电力规划设计研究院工作，电气工程师。