發(fā)電廠(chǎng)空冷區(qū)域電氣設(shè)備布置和選型

王玉梅，王樹(shù)森

(山西省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院，山西 太原 030001)

發(fā)電廠(chǎng)空冷區(qū)域電氣設(shè)備布置和選型

王玉梅，王樹(shù)森

(山西省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院，山西 太原 030001)

到目前直接空冷機(jī)組在我國(guó)運(yùn)行時(shí)間不足10年，設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)還很不成熟，本文通過(guò)對(duì)發(fā)電廠(chǎng)空冷區(qū)域電氣設(shè)備布置和選型的再探討，僅對(duì)已運(yùn)行直接空冷機(jī)組狀況進(jìn)行分析探討。

直接空冷機(jī)組；變壓器；空冷平臺(tái)；污穢。

1 已投運(yùn)工程現(xiàn)狀

1.1 ZS電廠(chǎng)一期2×300MW

廠(chǎng)內(nèi)設(shè)220kV雙母線(xiàn)屋外配電裝置，主變、起備變與配電裝置一體布置在空冷平臺(tái)外，廠(chǎng)變布置在空冷平臺(tái)下，空冷平臺(tái)下無(wú)裸露帶電導(dǎo)體，設(shè)備間封閉母線(xiàn)連接。據(jù)國(guó)外專(zhuān)家介紹，他們的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)是空冷散熱器每年只沖洗一次即可。這樣根據(jù)我國(guó)機(jī)組運(yùn)行水平，可隨機(jī)組檢修進(jìn)行，但在已運(yùn)行的機(jī)組和ZS電廠(chǎng)看，已每年不得不沖洗3～4次或每一個(gè)月沖洗一次，每次沖洗時(shí)，電氣設(shè)施安全可靠，但設(shè)備外殼不美觀(guān)需清理。ZS電廠(chǎng)二期2×600MW，空冷平臺(tái)下有裸露帶電導(dǎo)體，設(shè)備間裸導(dǎo)線(xiàn)連接，每次沖洗時(shí)，均伴隨著閃絡(luò)和火花，現(xiàn)場(chǎng)人員均有恐懼感，經(jīng)?？s短沖洗時(shí)間，草草了事。

1.2 TE電廠(chǎng)六期2×300MW

發(fā)變線(xiàn)路組220kV出線(xiàn)，主變、廠(chǎng)變、220kVGIS開(kāi)關(guān)布置在空冷平臺(tái)下，起備變、220kV GIS終端布置在空冷平臺(tái)外，空冷平臺(tái)下無(wú)裸露帶電導(dǎo)體，設(shè)備間封母和GIS母線(xiàn)連接?？绽渖崞髅磕隂_洗8次以上，主要在3～10月份安排1次/每月，中途根據(jù)機(jī)組運(yùn)行情況再加沖幾次。每次沖洗后，環(huán)境很差，電氣設(shè)施安全可靠，但設(shè)備外殼不美觀(guān)需清理。

1.3 LF電廠(chǎng)2×300MW

廠(chǎng)內(nèi)設(shè)220kV雙母線(xiàn)屋外配電裝置，主變、廠(chǎng)變、起備變布置在空冷平臺(tái)下，配電裝置布置在空冷平臺(tái)外，空冷平臺(tái)下有裸露帶電導(dǎo)體，設(shè)備間裸導(dǎo)線(xiàn)連接。該工程投運(yùn)不足半年。

1.4 JC電廠(chǎng)一期2×300MW

廠(chǎng)內(nèi)設(shè)220kV雙母GIS屋外配電裝置，主變、廠(chǎng)變、起備變和配電裝置布置在空冷平臺(tái)下，空冷平臺(tái)下無(wú)裸露帶電導(dǎo)體，設(shè)備間封母和GIS母線(xiàn)連接。該工程正在試運(yùn)。

1.5 其他

在《電力勘測(cè)設(shè)計(jì)》2008年6期《空冷平臺(tái)下電氣設(shè)備運(yùn)行環(huán)境調(diào)研及分析》一文中，對(duì)寧夏靈武電廠(chǎng)一期、內(nèi)蒙托克托電廠(chǎng)三四期、內(nèi)蒙上都電廠(chǎng)一二期三電廠(chǎng)空冷區(qū)域電氣設(shè)備的運(yùn)行情況是這樣描述的：

(1)寧夏靈武電廠(chǎng)一期于2007年投運(yùn)，“雖然投運(yùn)時(shí)間不長(zhǎng)，但主變壓器套管及電氣絕緣子串上均覆塵比較嚴(yán)重，相對(duì)常規(guī)濕冷機(jī)組電氣設(shè)備運(yùn)行環(huán)境要差很多，但未出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象。因兩臺(tái)機(jī)組正式投運(yùn)時(shí)間尚不足一年，機(jī)組空冷平臺(tái)上的散熱器尚未進(jìn)行過(guò)水沖洗，平臺(tái)下電氣設(shè)備的運(yùn)行情況還需時(shí)間的進(jìn)一步檢驗(yàn)?！?/p>

(2)托克托電廠(chǎng)三四期，“當(dāng)空冷散熱器進(jìn)行水沖洗時(shí)，沖洗后飄落的灰水(水霧狀)容易使灰塵在電氣設(shè)備表面沉積，且沖洗水到達(dá)電氣設(shè)備時(shí)，沖力已減弱，不足以對(duì)電氣設(shè)備起到?jīng)_洗作用，因此設(shè)備表面積灰，對(duì)平臺(tái)下的電氣設(shè)備安全運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重影響，這從空冷配電室墻面上留下的污跡就可以得到驗(yàn)證，見(jiàn)圖片4?；宜h落到變壓器套管及絕緣子串上，若得不到及時(shí)清理，勢(shì)必會(huì)降低電氣設(shè)施的絕緣強(qiáng)度，給安全生產(chǎn)帶來(lái)隱患。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)人員反映，曾因此造成設(shè)備瓷陶管、瓷瓶表面發(fā)生散絡(luò)，并建議將主變壓器和起動(dòng)/備用變壓器拉倒空冷平臺(tái)外布置。”

(3)上都電廠(chǎng)一二期，“除了前2個(gè)工程存在的變壓器套管及電氣絕緣子串覆塵嚴(yán)重、空冷散熱器水沖洗帶來(lái)的污水影響等現(xiàn)象之外，一期工程還出現(xiàn)了空冷風(fēng)機(jī)漏油問(wèn)題?！?/p>

2 目前尚無(wú)明確的設(shè)計(jì)依據(jù)

上述一些電廠(chǎng)已經(jīng)告訴我們這樣一個(gè)結(jié)論：空冷平臺(tái)下有裸露帶電導(dǎo)體，每次沖洗時(shí)均伴隨著設(shè)備瓷陶管、瓷瓶表面發(fā)生閃絡(luò)。這已是事故前兆了，應(yīng)從根本上解決問(wèn)題，首先應(yīng)建立有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

在2008年下半年由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局聯(lián)合發(fā)布《大中型火力發(fā)電廠(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(征求意見(jiàn)稿)對(duì)采用空冷機(jī)組的發(fā)電廠(chǎng)A列外建筑物和電氣設(shè)備布置首次有了一個(gè)擬行規(guī)范5.3.4第2條：“直接空冷平臺(tái)宜布置在主廠(chǎng)房A排外側(cè)，此時(shí)變壓器、配電間、貯油箱等宜布置在平臺(tái)下方，但應(yīng)保證空冷平臺(tái)支柱位置不影響變壓器的安裝、消防和檢修運(yùn)輸通道?！痹谄錀l文說(shuō)明中又表述：“空冷散熱器會(huì)定期沖洗，視污染情況不同而定，一般一年內(nèi)會(huì)有1～2次，每次沖洗時(shí)會(huì)有臟水從風(fēng)機(jī)口落下，理論上講，對(duì)變壓器絕緣存在不利影響，但可以在空冷散熱器會(huì)沖洗后及時(shí)對(duì)變壓器或?qū)Ь€(xiàn)進(jìn)行沖洗。經(jīng)調(diào)研，國(guó)內(nèi)已投運(yùn)的直接空冷機(jī)組發(fā)電廠(chǎng)其絕大部分變壓器等電器設(shè)施布置在空冷平臺(tái)下，且多年運(yùn)行情況良好。諾變壓器等布置在空冷平臺(tái)外，電氣設(shè)備間聯(lián)接母線(xiàn)增長(zhǎng)較多、且占地大，投資高。故從節(jié)約集約用地及降低工程造價(jià)考慮，推薦在空冷平臺(tái)下布置變壓器等電器設(shè)施?！?/p>

在上述條文中與本文觀(guān)點(diǎn)共同點(diǎn)：推薦空冷平臺(tái)下布置變壓器等電器設(shè)施；沖洗時(shí)會(huì)對(duì)變壓器、導(dǎo)線(xiàn)絕緣存在不利影響。這一點(diǎn)可祥見(jiàn)照片(二)、(三)證明。不同點(diǎn)：空冷平臺(tái)下應(yīng)無(wú)裸露帶電導(dǎo)體。

從所配照片就可看出污穢對(duì)金屬件和瓷瓶、瓷陶管已有很明顯覆塵?！犊绽淦脚_(tái)下電氣設(shè)備運(yùn)行環(huán)境調(diào)研及分析》一文中也已有充分描述。

3 發(fā)電廠(chǎng)空冷區(qū)域電氣設(shè)備布置和選型的投資情況

4 幾點(diǎn)看法

3.1 ZS電廠(chǎng)一期

主變、起備變與配電裝置一體布置在空冷平臺(tái)外，與空冷平臺(tái)下有裸露帶電導(dǎo)體布置方式比：離相式封閉母線(xiàn)增加了51m/臺(tái)·三相米，母線(xiàn)增加投資121萬(wàn)元/臺(tái)，土建部分增加25.4萬(wàn)元/臺(tái)，這一項(xiàng)新增投資146.4萬(wàn)元/臺(tái)。

3.2 TE電廠(chǎng)六期

主變、廠(chǎng)變、220kVGIS開(kāi)關(guān)布置在空冷平臺(tái)下，與空冷平臺(tái)下屋內(nèi)輕型設(shè)備方案比：多增加了220kV GIS開(kāi)關(guān)和GIS母線(xiàn)50m/臺(tái)·三相米，新增投資122萬(wàn)元/臺(tái)。

3.3 LF電廠(chǎng)

主變、廠(chǎng)變、起備變布置在空冷平臺(tái)下，與主變、起備變與配電裝置一體布置在空冷平臺(tái)外方案比：離相式封閉母線(xiàn)減少了45m/臺(tái)·三相米，減少投資118萬(wàn)元/臺(tái)。該工程空冷平臺(tái)下有裸露帶電導(dǎo)體。

3.4 JC電廠(chǎng)一期

主變、廠(chǎng)變、起備變和220kVGIS配電裝置布置在空冷平臺(tái)下，220kV配電裝置沒(méi)有單獨(dú)占用土地，使整個(gè)廠(chǎng)區(qū)占地得到了優(yōu)化，與主變、起備變和屋外配電裝置一體布置在空冷平臺(tái)外方案比：新增投資401萬(wàn)元/臺(tái)(未減去節(jié)省土地費(fèi)用)。見(jiàn)照片(四)

在《大中型火力發(fā)電廠(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(征求意見(jiàn)稿)中，認(rèn)為空冷散熱器沖洗會(huì)對(duì)運(yùn)行的電氣設(shè)備有隱患。但未對(duì)空冷平臺(tái)下的設(shè)備、導(dǎo)線(xiàn)絕緣子的安全性少有指導(dǎo)，是乎與(征求意見(jiàn)稿)第17.5.3條規(guī)定有頗。

(1)無(wú)論空冷散熱器沖洗次數(shù)多少，空冷平臺(tái)下無(wú)裸露帶電導(dǎo)體是安全的。

(2)散熱器沖洗后，再?zèng)_洗空冷平臺(tái)下的電氣設(shè)備、導(dǎo)線(xiàn)絕緣子的措施，實(shí)際上在散熱器沖洗時(shí)運(yùn)行的電氣設(shè)備就已存在危險(xiǎn)了。

(3)變壓器布置在空冷平臺(tái)外，不一定加大占地，也不一定是制約總圖布置的主要因素?？绽鋵?duì)有限水資源帶來(lái)了節(jié)約好處，同時(shí)帶來(lái)電氣設(shè)備布置環(huán)境的改變，也就需要增加必要的投資換取環(huán)境也是合理的，在安全與投資兩者之間，一般來(lái)說(shuō)，安全屬主導(dǎo)地位。

(4)不以是否發(fā)生過(guò)事故為界定“安全”的標(biāo)準(zhǔn)。

(5)一般火電廠(chǎng)在不考慮周邊環(huán)境的情況下就已經(jīng)是II級(jí)污穢區(qū)，應(yīng)明確空冷平臺(tái)下局部環(huán)境的污穢等級(jí)。

[1]DL5000-2000，火力發(fā)電廠(chǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程[S]．

[2]山西省電力系統(tǒng)污區(qū)分布圖實(shí)施細(xì)則[Z]．

[3]《電力勘測(cè)設(shè)計(jì)》刊物．

[4]《大中型火力發(fā)電廠(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(征求意見(jiàn)稿)．

Discussion on Electric Equipment Location and Type Selected of Air Cooling Area in Power Plant

WANG Yu-mei, WANG Shu-sen
(Shanxi Electric Power Exploration & Design Institute, Taiyuan 030001, China)

The direct air-cooling units are operating no more than 10 years in China, it is still not mature in design &operation. This paper re-studies the arrangement & type selection for electrical equipment in air-cooling area for power plant, and analyzes the status of the existing operating direct air-cooling units.

direct air-cooling units; transformer; air-cooling platform; dirtiness.

TM621

B

1671-9913(2011)03-0041-03

2011-04-03

王玉梅(1979- )，女，電氣工程師。