抽水蓄能电站背靠背共享起动系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种抽水蓄能电站背靠背共享起动系统，包括多个机组单元；每个机组单元均包括发电电动机和主变压器；发电电动机的发电机断路器与换相隔离开关之间连接第一起动隔离开关进线端子，相隔离开关位于主变压器侧接线端子与主变压器低压侧接线端子电气连接；发电电动机与发电机断路器之间连接第二起动隔离开关进线端子；将用于机组停机的制动开关连接于第二起动隔离开关与发电机断路器之间，第一起动隔离开关出线端子与第二起动隔离开关出线端子之间电气连接后，再引接至共享起动母线，共享起动母线为变频器起动和背靠背起动方式的共用起动母线。本实用新型专利技术优点是任一台机组作为原动力起动机组可起动其余所有机组，电站机组运行方式灵活。

【技术实现步骤摘要】
抽水蓄能电站背靠背共享起动系统
本技术涉及大型抽水蓄能电站建设领域，尤其是涉及抽水蓄能电站背靠背共享起动系统。
技术介绍
抽水蓄能电站区别于常规水电站的主要特点之一就是机组运行方式数量多，相应配置的电气设备数量也多。从机组运行角度区别，常规水电站运行主要分为停机和发电，运行方式的转换主要是停机转发电、发电转停机。抽水蓄能电站运行主要分为停机、发电和抽水，运行方式的转换主要是停机转发电、停机转抽水、发电转停机、抽水转停机、发电转抽水、抽水转发电等；机组抽水工况的起动也非常频繁，对其安全可靠性要求也高。同时，抽水运行方式与发电运行方式之间转换时，发电电动机机压母线需要换相，由换相隔离开关实现；背靠背起动工况原动机组与待起动机组之间母线也需要换相，由起动隔离开关实现。目前国内、外抽水蓄能电站建设方兴未艾，抽水蓄能电站的建设步伐加快，大型抽水蓄能电站抽水工况发电电动机起动方式选择以变频器起动为主，以背靠背起动为备用起动方式较为常规。背靠背起动是在变频器起动装置故障或变频起动电源消失时，利用电站内的任意一台发电电动机作为原动机，逐个同步拖动电站内其余各台待起动机组抽水起动的一种备用起动方式。现有技术发电电动机起动方式选择以变频器起动为主，以背靠背起动为备用起动方式的设备连接方式存在以下不足：1、背靠背起动为备用起动方式的起动回路电气接线复杂，安全可靠性低；2、变频器起动母线和背靠背起动母线共享利用率低，母线设备使用数量多，母线设备投资高；3、背靠背起动为备用起动方式的起动回路电气设备数量多，设备布置要求空间大。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种抽水蓄能电站背靠背共享起动系统，达到抽水蓄能电站发电电动机背靠背起动设备连接清晰，可靠性高；母线设备使用数量少，设备布置要求空间减小，节约母线设备投资；同时做到操作灵活、巡视方便、便于检修与维护目的。为实现上述目的，本技术采取下述技术方案：本技术所述的抽水蓄能电站背靠背共享起动系统，包括设置在所述抽水蓄能电站内的多个机组单元；每个所述机组单元均包括发电电动机和主变压器；在所述发电电动机的机压母线的发电机断路器与换相隔离开关之间，引接起动回路分支连接第一起动隔离开关进线端子，所述换相隔离开关位于所述主变压器侧接线端子与主变压器低压侧接线端子电气连接；在发电电动机与所述发电机断路器之间的机压母线引接起动回路分支连接第二起动隔离开关进线端子；将用于机组停机的发电电动机制动开关连接于所述第二起动隔离开关与发电机断路器之间的机压母线上，第一起动隔离开关出线端子与第二起动隔离开关出线端子之间电气连接后，再引接至共享起动母线，所述共享起动母线为变频器起动和背靠背起动方式的共用起动母线。本技术优点体现在以下方面：1、抽水蓄能电站发电电动机背靠背起动，任一台机组作为原动力起动机组，可起动其余所有机组，电站机组运行方式灵活；2、背靠背起动作为备用起动方式，与变频器主起动方式起动母线共享利用，每座大型抽水蓄能电站（以已建成投入运行的河南省宝泉抽水蓄能电站4×300MW装机为例）节约母线设备投资528万元（以装机4台机组计算:节约投资=母线单相单价×母线相数×节约母线长度=0.8万元/（m·相）×3相×220m=528万元）；同时还节约设备布置空间，节约土建投资；3、利用发电机出口断路器作为背靠背起动工况保护起动母线和被起动机组，保障起动母线和被起动发电电动机等设备安全可靠起动运行；4、经两组起动隔离开关将起动母线与发电机机压母线电气连接，实现起动机组与被起动机组电气回路固定换相，安全可靠性高。附图说明图1是本技术实施例中两个机组单元的背靠背起动设备接线图（图中表达了第一机组单元、第二机组单元所必须配置的设备，各设备均为抽水蓄能电站起动及其安全运行提供保障作用）。图2是本技术实施例中第一机组单元的背靠背起动设备连接布置图（图中表达了第一机组单元背靠背起动设备的布置位置，起到对空间的有效利用）。图3是本技术实施例中第一机组单元的起动隔离开关空间换相布置示意图（本图是对附图2采用三相电路的表示布置图；图中表达了原动机组与被起动机组A相与C相换相的设备空间布置关系）。具体实施方式下面结合附图对本技术的实施例作详细说明，本实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述实施例。如图1-3所示，本技术所述的抽水蓄能电站背靠背共享起动系统，包括设置在所述抽水蓄能电站内的第一机组单元1和第二机组单元2。所述第一机组单元1的背靠背起动设备按照下述方式连接：在发电电动机1.1的机压母线1.2的发电机断路器1.3与换相隔离开关1.7之间，引接起动回路分支连接第一起动隔离开关1.5进线端子，换相隔离开关1.7位于主变压器1.8侧接线端子与主变压器1.8低压侧接线端子电气连接；在发电电动机1.1与发电机断路器1.3之间的机压母线1.2引接起动回路分支连接第二起动隔离开关1.4进线端子；抽水运行方式与发电运行方式之间转换时，发电电动机机压母线1.2需要换相，由换相隔离开关1.7实现；背靠背起动工况原动机组与待起动机组之间母线也需要换相，由第二起动隔离开关1.4实现；将用于本机组单元停机的发电电动机制动开关1.6，连接在第二起动隔离开关1.4与发电机断路器1.3之间的机压母线1.2上，便于设备布置；第一起动隔离开关1.5出线端子与第二起动隔离开关1.4出线端子之间电气连接后，再引接至共享起动母线3.1，共享起动母线3.1为变频器起动和背靠背起动方式的共用起动母线，实现起动母线共享。所述第二机组单元2的背靠背起动设备按照下述方式连接：在发电电动机2.1的机压母线2.2的发电机断路器2.3与换相隔离开关2.7之间，引接起动回路分支连接第一起动隔离开关2.5进线端子，换相隔离开关2.7位于主变压器2.8侧端子与主变压器2.8低压侧接线端子电气连接；在发电电动机2.1与发电机断路器2.3之间的机压母线2.2引接起动回路分支连接第二起动隔离开关2.4进线端子；抽水运行方式与发电运行方式之间转换时，发电电动机机压母线2.2需要换相，由换相隔离开关2.7实现；背靠背起动工况原动机组与待起动机组之间母线也需要换相，由起动隔离开关1.4实现；将用于本机组单元停机的发电电动机制动开关2.6，连接在第二起动隔离开关2.4与发电机断路器2.3之间的机压母线2.2上，便于设备布置；第一起动隔离开关2.5出线端子与第二起动隔离开关2.4出线端子之间电气连接后，再引接至共享起动母线3.1，共享起动母线3.1为变频器起动和背靠背起动方式的共用起动母线，实现起动母线共享。本技术根据抽水蓄能电站规模为装机台数、单机容量、运行方式进行分析，选择发电电动机背靠背起动方式电气回路的设备型号及技术参数。选择共享起动母线3.1，既能满足变频起动方式电气技术参数要求，又能够满足背靠背起动方式的电气技术参数要求。现以第一机组单元1的发电电动机1.1背靠背起动第二机组单元2的发电电动机2.1为例，进一步说明工作过程：发电电动机1.1和发电电动机2.1均为静止状态→换相隔离开关1.7和换相隔离开关2.7断开→制动开关1.6和制动开关2.6断开→第二起动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抽水蓄能电站背靠背共享起动系统，包括设置在所述抽水蓄能电站内的多个机组单元；每个所述机组单元均包括发电电动机和主变压器；其特征在于：在所述发电电动机的机压母线的发电机断路器与换相隔离开关之间，引接起动回路分支连接第一起动隔离开关进线端子，所述换相隔离开关位于所述主变压器侧接线端子与主变压器低压侧接线端子电气连接；在发电电动机与所述发电机断路器之间的机压母线引接起动回路分支连接第二起动隔离开关进线端子；将用于机组停机的发电电动机制动开关连接于所述第二起动隔离开关与发电机断路器之间的机压母线上，第一起动隔离开关出线端子与第二起动隔离开关出线端子之间电气连接后，再引接至共享起动母线，所述共享起动母线为变频器起动和背靠背起动方式的共用起动母线。

【技术特征摘要】
1.一种抽水蓄能电站背靠背共享起动系统，包括设置在所述抽水蓄能电站内的多个机组单元；每个所述机组单元均包括发电电动机和主变压器；其特征在于：在所述发电电动机的机压母线的发电机断路器与换相隔离开关之间，引接起动回路分支连接第一起动隔离开关进线端子，所述换相隔离开关位于所述主变压器侧接线端子与主变压器低压侧接线端子电气连接；在发...

【专利技术属性】
技术研发人员：皇甫伟，张亚辉，闫新，闫观清，卢家涛，吴振宇，巩晖，杨光，王春磊，严勇，黄哲元，余新溟，张金辉，李雪艳，王爱萍，王卓然，钟光科，张大鹏，王浩，
申请(专利权)人：河南省水利勘测设计研究有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41