600 MW火電機組出線降壓改造

羅治國

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600 MW火電機組出線降壓改造

羅治國*

(大唐湘潭發(fā)電有限責任公司 設備部, 湖南, 湘潭, 411102)

目前, 湖南省內大部分600 MW火電機組出線均接入500 kV輸電線路, 由此造成區(qū)內高負荷時段500 kV系統(tǒng)下網負荷較高, 電網安全供電局面被動. 針對以上情況, 本文介紹了將600 MW火電機組由500 kV系統(tǒng)改接至220 kV系統(tǒng)的改造方法. 對某電力公司的火電機組進行改造后, 機組開機一次并網成功, 并網安評一次通過. 項目實施的成功可為同類機組的相關改造提供參考.

600 MW火電機組; 降壓改造; 500 kV系統(tǒng); 220 kV系統(tǒng)

1 項目概況

某火力發(fā)電廠二期工程 2 × 600 MW 超臨界機組于2006年9月全部投產, 改造前2臺機組出線分別通過2臺500 kV變壓器升壓后送出, 其500 kV升壓站為內橋接線[1], 500 kV出線為同塔雙回線路(圖1). 各一次設備參數(shù)如下:

主變: DFP-3 × 240 000/500, 3 × 240 000 kVA;

斷路器: GL317 柱式斷路器, 500 kV, 4 000 A;

隔離開關: SPL2T-550/3 150, 2SPL2T-550/3150, 3 150 A, 63 kA;

電流互感器: SF6, LVQBT-500W, 2 500/1;

避雷器: Y20W-444/1 100 W, 附放電記數(shù)器.

發(fā)電機出口裝有GCB并網開關, 機組啟動電源由500 kV主變倒送至高廠變后進入6 kV廠用系統(tǒng), 2臺機組廠用之間采用“手拉手”接線方式互相提供事故停機備用電源.

長期以來, 由于受500 kV系統(tǒng)下網容量的限制, 該廠#3、#4機組運行一直受限, 自投產以來(2006年至2011年)年平均利用小時僅為3 700 h, 其超臨界機組供電煤耗低的優(yōu)勢得不到發(fā)揮[2]. 另一方面, 該廠所在地域的220 kV系統(tǒng)支撐電源較少, 且在可以預見的未來5年之內, 該地區(qū)220 kV系統(tǒng)電源僅有一臺600 MW機組投產; 遠期220 kV系統(tǒng)電源情況也不會出現(xiàn)大的好轉, 但是, 隨著經濟的發(fā)展, 該地區(qū)下網負荷將不斷增大. 因此, 將一臺600 MW機組降壓改造作為該地區(qū)220 kV系統(tǒng)新的電源支撐點具有較大的現(xiàn)實意義.

圖1 改造前一次接線

2 項目改造方案

本項目將#3機組出線(1 × 600 MW)降壓接入220 kV電網運行. #3 機組降壓后的出線回路采用單元接線方式, 電廠側升壓站出線可以利用已有的1回500 kV線路降壓為220 kV運行, 升壓站出線需新建一段220 kV線路接入電網. 3號主變需更換為220 kV變壓器, 利用已有的變壓器基礎, 布置尺寸不變, 與封母連接的接口尺寸不變. 其它一次設備, 斷路器、隔離開關和電流互感器利用原有500 kV設備, 電壓互感器和避雷器更換為220 kV設備, 220 kV電壓等級設備基礎或支架均利用原有基礎或支架. #4 機組(1 × 600 MW) 500 kV 電氣主接線改造后采用發(fā)電機-變壓器組單元接線, 拆除多余設備(圖1).

改造后一次設備配置情況如下:

主變壓器: 采用無載調壓、油浸式、低損耗、強迫油循環(huán)風冷、低損耗變壓器. 型號: DFP11-240000/220; 接線組別: YN, d11; 阻抗電壓:k= 14%; 中性點為直接接地系統(tǒng).

避雷器: 主變進線及出線均采用氧化鋅避雷器. 型號: Y10W-200/520W, 10 kA, 配在線監(jiān)測裝置.

架空線: 220 kV主變進線及出線選用2 × (LGJ-800/100), 間隔跳線仍利用原有導線2 × (LGJQT-1400). 500 kV系統(tǒng)架空線維持原有型號不變.

3 項目實施

本項目2012年9月1日正式開工, 10月7日竣工, 10月12日220 kV新主變沖擊受電, 10月13日#3機組成功并網運行. 項目實施步驟如下:

a. 拆除變壓器圍墻及周圍設施, 以方便變壓器的拆除和安裝工作, 變壓器安裝完成后, 恢復變壓器圍墻及周圍設施.

b. 拆除3臺單相500 kV變壓器, 在原位置上新安裝3臺單相220 kV變壓器. 新裝220 kV變壓器安裝利用原變壓器基礎. 變壓器就位后, 嚴格按照變壓器安裝前檢查要求, 檢查變壓器器身、鐵芯、高壓套管、高壓中性點套管、低壓套管、CT升高座、冷卻器密封等安裝到位. 變壓器附件安裝, 包括冷卻器組裝、CT升高座組裝、套管組裝、油枕組裝、高、低壓套管及高壓中性點套管內引線連接, 變壓器組裝后進行抽真空、真空注油、熱油循環(huán)、靜置. 變壓器安裝完后, 變壓器交接試驗合格.

c. 拆除原500 kV母線及母線接地開關(5117); 拆除內橋(5011)斷路器、電流互感器; 拆除#3、#4主變高壓側2組隔離開關(50116、50216)及#3主變高壓側電壓互感器、避雷器; 拆除#3機間隔內2組隔離開關(50112、50121)及#4機間隔內2組隔離開關(50212、50221); 拆除#3機線路側電壓互感器、避雷器; 拆除以上設備連接用分裂導線、管母線及支柱絕緣子; 拆除#3主變側龍門架及靠原500 kV母線側龍門架之間跨線, 拆除#3主變套管引下線及中性點連接導線; 制作并安裝#4機至內橋出線、間隔內跨線至線路電流互感器引下線; 安裝并接入#3主變高壓側220 kV避雷器, 試驗合格; 安裝并接入#3機線路側220 kV電壓互感器、避雷器, 試驗合格; 制作并安裝#3主變側龍門架及靠原500 kV母線側龍門架之間跨線、#3主變套管引下線及中性點連接導線、間隔內跨線至線路電流互感器引下線. 連線更換為LGJ-800/100型鋼芯鋁絞線, 金具配套更換. 改造后的一次接線如圖2所示.

圖2 改造后一次接線

4 項目評價

改造項目施工完成后, #3、#4機組開機一次并網成功, 同時并網安評一次通過, 表明該項目改造非常成功.

從電網運行角度來看, #3機組降壓改造前, 接入500 kV系統(tǒng), 通過220 kV下網部分容量, 潮流迂回大, 改造后該廠附近區(qū)域可基本消納#3機組電量, 大大提高了電網運行經濟性.

從電廠經濟效益來看, 改造后#3機組預計每年可提高利用小時數(shù)1 000 h(發(fā)電量6億kWh), 每年可節(jié)約標準燃煤: 600 000 kW × 1 000 h × 20 g/1 000 000 = 12 000 t (600 MW超臨界機組供電煤耗低于300 MW機組20 g×kW-1×h-1)[3], 按照每噸標準煤887元計算, 每年可節(jié)約資金1 064萬元, 節(jié)能減排效果顯著.

從設備運行角度看, 改造后的#3、#4機組出線全部更換成發(fā)電機-變壓器-線路單元接線, 設備大為減少, 利于運行人員操作、檢修, 同時2臺機組出線無橋接連線, 互不干擾, 單臺機組出線設備的故障不會影響其他機組的安全運行, 提高了機組運行的可靠性.

5 結語

大型火電機組出線降壓改造, 對于電網來說, 降低了系統(tǒng)網損, 提高了電網運行的經濟性, 同時, 緩解了500 kV系統(tǒng)下網壓力, 提高了電網的供電可靠性; 對于電廠來說, 有效提高了機組的利用小時數(shù), 降低了供電煤耗, 節(jié)約了能源. 該項目的成功實施也為其它同類型電廠改造提供了經驗.

[1] 耿建風,李嫻, 劉湘蒞. 500 kV擴大內橋接線方案研究[J]. 河南電力, 2008(1): 14—16.

[2] 沈玉華. 600 MW超臨界機組煤耗降低的重要舉措[J]. 上海電力, 1999(1): 16—17.

[3] 應光偉, 趙玉柱, 孫科, 等. 600 MW超臨界火電機組運行現(xiàn)狀及性能優(yōu)化[J]. 發(fā)電與空調, 2012(1): 1—8.

Step-down modification of 600 MW thermal power units transmission line

LUO Zhi-guo

(Datang Xiangtan Power Generation Co. Ltd, Xiangtan 411102, China)

In Hunan Province, because most of the 600 MW thermal power unit outgoing line all access to 500 kV system, so in the high load time, the 500 kV bus is almost working at high load condition, this is not safe for network. In view of the above situation, a method that the 600 MW thermal power unit outgoing line access from 500 kV system to 220 kV system is introduced. A power company has successfully completed the project, and passed the safety evaluation. This experience can be a reference.

600 MW thermal power units; step-down modification; 500 kV system; 220 kV system;

10.3969/j.issn.1672-6146.2013.01.009

TM 611; TM 714.2

1672-6146(2013)01-0035-03

email: 734150479@qq.com.

2013-01-10

(責任編校: 江 河)