火力發(fā)電廠高壓廠用電壓選擇方法探討

【摘要】高壓廠用電電壓需根據(jù)負(fù)荷容量、設(shè)備參數(shù)等條件確定，并對短路電流水平、電動機(jī)起動電壓進(jìn)行校驗(yàn)，同時進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析，最終確定安全可靠，經(jīng)濟(jì)最優(yōu)的方案。

【關(guān)鍵詞】高壓廠用電；電壓等級；選擇

1、概述

結(jié)合XY 2×350MW工程，對高壓廠用電電壓進(jìn)行比選，確定高壓廠用電壓選擇的主要原則。

XY 2×350MW熱電聯(lián)產(chǎn)工程本期建設(shè)2×350MW超臨界空冷燃煤供熱機(jī)組，預(yù)留2×350MW機(jī)組擴(kuò)建條件。

2、比選方案

根據(jù)《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》第4.1.1條所述“發(fā)電廠可采用3kV、6kV、10kV作為高壓廠用電的電壓。容量為125MW～300MW的機(jī)組，宜采用6kV?！币?kV電壓等級一般是在大容量機(jī)組（600MW，1000MW）中廠用電系統(tǒng)采用兩級電壓時采用，本工程可不考慮。故廠用電壓選擇方案初步確定如下：方案一：高壓廠用電采用6kV一級電壓。方案二：高壓廠用電采用10kV一級電壓。

3、廠用電壓選擇方法

根據(jù)《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》，選擇高壓廠用電電壓等級時應(yīng)考慮以下原則：1）正常情況下和電機(jī)啟動時母線電壓波動范圍滿足要求2）廠用母線短路電流水平合理3）工程造價(jià)水平合理

4、方案技術(shù)比較

4.1電動機(jī)啟動時母線電壓校驗(yàn)

根據(jù)本工程設(shè)備參數(shù)、負(fù)荷情況進(jìn)行母線電壓啟動校驗(yàn)，結(jié)果見下表：

4.2母線短路水平校驗(yàn)

根據(jù)本工程設(shè)備參數(shù)進(jìn)行廠用高壓母線短路電流計(jì)算，結(jié)果見下表

4.3設(shè)備選型比較

1）廠用設(shè)備。廠用高、低壓變壓器、共箱母線、高壓開關(guān)柜、廠用變壓器等設(shè)備技術(shù)差異不大，設(shè)備造價(jià)水平也基本一致。2）高壓電纜。高壓電纜技術(shù)差異不大，設(shè)備造價(jià)也基本在同一水平。3）高壓電動機(jī)。兩個方案中電動機(jī)額定電壓不同，技術(shù)參數(shù)也存在差異。根據(jù)中國電力工程顧問集團(tuán)公司文件（電顧發(fā)電【2006】2號文）指出10kV小容量電動機(jī)與6kV電動機(jī)相比較，其功率因數(shù)略低，在1600kW及以下容量電動機(jī)中，10kV電動機(jī)效率較6kV電動機(jī)低約1%左右。10kV電動機(jī)的價(jià)格比6kV電動機(jī)高，同容量約高15～20%。10kV電動機(jī)因絕緣水平較高，設(shè)備外形尺寸較6kV電動機(jī)較大，對于工程布置方案存在影響。

5、方案經(jīng)濟(jì)比較

6、確定最優(yōu)方案

通過對兩個方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，可以得出以下結(jié)論：1）兩個方案在技術(shù)上均可滿足本工程要求。2）方案一（6kV）在技術(shù)上和方案二（10kV）相比，具有電動機(jī)效率高；電動機(jī)、開關(guān)柜、廠用變設(shè)備尺寸小，便于布置，土建費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。3）方案一（6kV）在經(jīng)濟(jì)上和方案二（10kV）相比，投資較省。綜上所述，方案一技術(shù)經(jīng)濟(jì)均優(yōu)于方案二。

7、總結(jié)

通過上文可知火力發(fā)電廠高壓廠用電壓確定的主要方法如下：1）進(jìn)行技術(shù)可行性分析。通過對母線電壓波動范圍、廠用母線短路電流水平等進(jìn)行計(jì)算，明確不同方案的技術(shù)可行性。2）進(jìn)行技術(shù)優(yōu)劣性分析。通過對比廠用電設(shè)備選型是否合理、布置占地大小，運(yùn)行是否方便，設(shè)備參數(shù)是否先進(jìn)等指標(biāo)進(jìn)行方案的技術(shù)優(yōu)劣性分析。3）進(jìn)行方案經(jīng)濟(jì)性分析。通過對比工程造價(jià)、運(yùn)行費(fèi)用等指標(biāo)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析。通過以上方法對不同方案進(jìn)行分析，一般采用技術(shù)經(jīng)濟(jì)均為最優(yōu)的方案，如方案的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)最優(yōu)存在差異，因廠用電設(shè)備在火力發(fā)電廠總投資中占比較小，在經(jīng)濟(jì)差異不大的情況下一般仍選擇技術(shù)最優(yōu)方案。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介

陳小康（1976），男，工程碩士，高級工程師，主要從事火力發(fā)電、光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、燃?xì)獍l(fā)電廠等電源工程設(shè)計(jì).