廠用電運(yùn)行方式優(yōu)化

陰世澤

(華電忻州廣宇煤電有限公司，山西 忻州 034000)

某發(fā)電廠一期建設(shè)有2×135MW機(jī)組，發(fā)變組為發(fā)變線組接線，1#機(jī)組通過220kVⅠ線接入對(duì)側(cè)變電站，2#機(jī)組通過220kVⅡ線接入對(duì)側(cè)變電站，#01啟備變電源取自電網(wǎng)110kV系統(tǒng)，機(jī)組停備期間只有一路電源，且下網(wǎng)電費(fèi)較高。二期建設(shè)2×350MW機(jī)組時(shí)對(duì)升壓站進(jìn)行了改造，改造為220kV雙母線接線，02#啟備變電源取自220kV母線。

考慮需降低成本，二期未設(shè)計(jì)辦公、制水、燃油系統(tǒng)，仍采用原一期設(shè)備，這就造成一期機(jī)組停運(yùn)期間，部分公用設(shè)備仍無(wú)法停運(yùn)，從而增加下網(wǎng)電量，如供電不可靠還將影響二期機(jī)組運(yùn)行。因國(guó)家能源政策調(diào)整，一期機(jī)組僅供熱期間運(yùn)行，非供熱期處于停備狀態(tài)，停備期間產(chǎn)生大量下網(wǎng)電量。

因一期僅110kV一路電源，存在嚴(yán)重安全隱患，2017年7月份發(fā)生一起110kV變電站刀閘過熱停電，8月份發(fā)生一起線路桿塔基礎(chǔ)下沉停電，9月份發(fā)生一起攪拌站自卸車碰觸高壓線停電，嚴(yán)重影響我廠生產(chǎn)、辦公用電。二期投產(chǎn)后，一、二期廠用電互為備用成為可能，一方面降低電費(fèi)、另一方面提高供電可靠性。

1 原系統(tǒng)運(yùn)行方式

一期停運(yùn)期間6kV運(yùn)行方式為：#01啟備變供6kVⅠ、Ⅱ段，變壓器運(yùn)行方式為#1、2低廠變供廠房?jī)?nèi)照明、通訊機(jī)房，#1、2空冷變供部分路燈、熱泵房，#1、2脫硝變供脫硝電子間，#1、2脫硫變供吸收塔攪拌器，空壓機(jī)變供空壓機(jī)，化水變供制水設(shè)備等，故變壓器均運(yùn)行在輕載狀態(tài)。

現(xiàn)一期每天用電量約2萬(wàn)度，下網(wǎng)電費(fèi)0.5元/度，而機(jī)組上網(wǎng)電價(jià)為0.3元/度，差價(jià)較大。

2 廠用電優(yōu)化方案

要對(duì)廠用電源容量進(jìn)行計(jì)算分析，需先進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算：通過負(fù)荷計(jì)算得出，一期停備期間全廠每天用電量為2萬(wàn)度，平均負(fù)荷為1MW，6kV電流約110A，400V電流約1700A。根據(jù)實(shí)際情況，公司成立了廠用電運(yùn)行方式優(yōu)化小組，生技部牽頭，運(yùn)行部、維護(hù)部配合，共提出以下幾種設(shè)計(jì)方案：（1）方案一：在二期400V汽機(jī)段接一路電源，接至一期400V備用Ⅰ段、備用Ⅱ段，通過400V備用Ⅰ段向工作段、輔機(jī)循環(huán)水段供電。通過備用Ⅱ段向化水段、輸煤段、空壓機(jī)段、含煤廢水段供電。優(yōu)點(diǎn)：400V系統(tǒng)接線方式相同，電源切換方便；缺點(diǎn)：需4跟185mm2電纜。（2）方案二：在二期6kVⅢ段接一路電源至一期6kVⅡ段，再供6kVⅠ段。優(yōu)點(diǎn)：采用一根25mm2電纜即可滿足要求；缺點(diǎn)：一期為6kV不接地系統(tǒng)，二期為6kV接地系統(tǒng)，如一期水源地線路發(fā)生接地會(huì)造成一期所有設(shè)備停電，供電可靠性降低。

3 具體優(yōu)劣及費(fèi)用分析

（1）操作復(fù)雜性比較。方案一采用在400V母線倒閘操作，操作風(fēng)險(xiǎn)較小，但操作較為復(fù)雜。方案二采用6kV母線倒閘操作，操作風(fēng)險(xiǎn)較大，操作過程中因低廠變未送電，6kV開關(guān)柜狀態(tài)指示儀無(wú)電源，無(wú)法判斷開關(guān)是否搖到位。（2）安全性比較。兩種方案如正確操作均安全，如操作錯(cuò)誤，6kV母線倒閘操作將造成較為嚴(yán)重的后果。（3）經(jīng)濟(jì)性比較。方案二可使更多的廠用負(fù)荷切至3#機(jī)組，可獲得較大經(jīng)濟(jì)效益。（4）成本比較。方案一所需電纜成本、人工成本遠(yuǎn)高于方案二。

4 優(yōu)化后電氣運(yùn)行方式

本次最終選用方案二，此運(yùn)行方式優(yōu)點(diǎn)：（1）辦公樓、食堂由01#啟備變供電，電源切換不影響用電，每次電源切換需1h。（2）水源地01#啟備變供電，如水源地線路發(fā)生接地，仍可持續(xù)運(yùn)行，不會(huì)造成總電源跳閘。此方式可在非供熱季長(zhǎng)期運(yùn)行，電源切換可利用周末休息時(shí)間。

5 廠用電切換方式研究

（1）廠用電切換應(yīng)盡量減少對(duì)用電負(fù)荷的影響，力求不停電切換，就必須涉及廠用電環(huán)并操作。（2）一期電源與二期電源分別接到不同變電站，01#啟備變與3#高廠變接線方式不同。在6kV側(cè)環(huán)并產(chǎn)生的環(huán)流大小主要取決于環(huán)網(wǎng)斷口兩側(cè)的電壓差，兩側(cè)電壓幅值差影響無(wú)功環(huán)流大小，兩側(cè)電壓相位差影響有功環(huán)流大小。經(jīng)測(cè)量?jī)陕冯娫聪嘟遣?0°，不滿足“《電網(wǎng)調(diào)度控制管理規(guī)程》17.3.2.2合環(huán)：原則上環(huán)形系統(tǒng)的相位相同才允許合環(huán)操作，合環(huán)前應(yīng)調(diào)整電壓，使合環(huán)點(diǎn)的電壓差最小，相角差小于30°”的要求。如環(huán)流過大，將會(huì)造成變壓器過載，為防止環(huán)流過大，可采用移相器等措施調(diào)整相位。因投資問題暫不予進(jìn)行整改。（3）根據(jù)“《DL/T1073-2007電廠廠用電電源快速切換裝置通用技術(shù)條件》4.4.1同時(shí)滿足以下三個(gè)條件，可以執(zhí)行并聯(lián)切換：a）頻率差小于0.2Hz；b）相位差小于15度；c）電壓幅值差小于5V?！保?）如果環(huán)流過大，再加上正常工作電流，則會(huì)使得其中某一臺(tái)變壓器的電流大小超過額定值，環(huán)流的大小正比于工作電源與備用電源之間的電壓差，而電壓差的大小又主要取決于相角差δ。綜上所述，只能采用短時(shí)失電操作方法。

6 改造意義

（1）提高供電可靠性，降低110kV線路故障對(duì)廠用電的影響。（2）上網(wǎng)電價(jià)0.3元/度，下網(wǎng)電價(jià)0.5元/度，每度電節(jié)省0.2元，此方案可在非供熱季長(zhǎng)期運(yùn)行，每天節(jié)省下網(wǎng)電量3萬(wàn)度，節(jié)省電費(fèi)0.6萬(wàn)元，每年節(jié)省電費(fèi)120萬(wàn)元。

7 廠用電由#01啟備變切至3#機(jī)組供電操作步驟

（1）1#低備變、2#低備變、空冷備變停電，防止工作母線失電備自投裝置動(dòng)作自投。（2）1#低廠變、#2低廠變、輸煤變、空壓機(jī)變、化水變、含煤廢水變停電，停電時(shí)通知各用戶做好措施，防止微機(jī)數(shù)據(jù)丟失。（3）脫硝變、濕法脫硫停電。（4）6kVⅠ段、6kVⅡ段停電。（5）6kVⅡA段送電，就地合上一期緊急電源開關(guān)二6245、遠(yuǎn)方合上一期緊急電源開關(guān)一6372。（6）6KVⅠA段送電，合上6KV聯(lián)絡(luò)電源廠670A、廠680A開關(guān)。（7）恢復(fù)對(duì)上述低壓廠用變壓器送電。

8 危險(xiǎn)點(diǎn)分析

（1）110kV失電，從6kVⅢB段送電時(shí)未將01#啟備變隔離，造成反送電。110kV失電后立即將#01啟備變隔離，再進(jìn)行送電。（2）送電時(shí)未將6kVⅠ、Ⅱ段變壓器停電，大量負(fù)荷同時(shí)啟動(dòng)造成開關(guān)跳閘。送電前拉開6kVⅠ、Ⅱ段所有負(fù)荷開關(guān)。（3）6kVⅢB段與6kVⅠB段相序不同，造成電機(jī)反轉(zhuǎn)。送電后在400VⅠ段測(cè)量相序。（4）一期用電負(fù)荷超過應(yīng)急電源設(shè)定值跳閘。嚴(yán)格監(jiān)視一期負(fù)荷，防止過負(fù)荷跳閘。

9 降低廠用電率的措施

（1）運(yùn)行中加強(qiáng)各運(yùn)行機(jī)組汽水系統(tǒng)閥門內(nèi)漏排查和治理，避免高品質(zhì)蒸汽能量損失，提高機(jī)組發(fā)電效率。（2）在環(huán)境溫度5℃以上運(yùn)行時(shí)且無(wú)空冷換熱面低于0℃的情況發(fā)生時(shí)，1#、3、4汽輪機(jī)背壓應(yīng)盡可能保持低于額定背壓-3～-5kPa運(yùn)行，以降低機(jī)組能耗水平。（3）優(yōu)化一期供熱運(yùn)行方式，盡可能保持2#汽輪機(jī)排汽壓力低限運(yùn)行，增加機(jī)組出力。（4）定期組織進(jìn)行鍋爐尾部煙道及空預(yù)器漏風(fēng)排查，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)通知相關(guān)部門進(jìn)行治理。（5）嚴(yán)格執(zhí)行真空嚴(yán)密性定期測(cè)試工作，應(yīng)至少每月一次。維護(hù)部應(yīng)跟蹤運(yùn)行部查漏結(jié)果，真空嚴(yán)密性超過100Pa/min 時(shí)，及時(shí)安排真空查漏工作，提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。（6）2#機(jī)組供熱中增大五抽至熱網(wǎng)基加供汽量，降低中排至0#換熱器進(jìn)汽量，熱網(wǎng)疏水全部回收到凝結(jié)水泵出水母管，盡量保持2#機(jī)組單凝泵運(yùn)行。（7）正常運(yùn)行時(shí)，保持1、2#爐1、2#鋼球磨煤機(jī)最大安全出力運(yùn)行，粉倉(cāng)粉位制高至5.0m后，應(yīng)及時(shí)停運(yùn)磨煤機(jī)運(yùn)行，粉倉(cāng)粉位至2.5m，啟動(dòng)制粉系統(tǒng)運(yùn)行。啟、停操作時(shí)，應(yīng)優(yōu)化機(jī)組操作步驟順序，盡量降低磨煤機(jī)操作時(shí)間，減少磨煤機(jī)空載電耗，磨煤機(jī)停運(yùn)后及時(shí)停止液壓油泵和潤(rùn)滑油泵運(yùn)行。（8）3、4#爐低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，盡量保持磨煤機(jī)最大出力運(yùn)行，停運(yùn)備用磨煤機(jī)并保持熱備用。（9）優(yōu)化一期供熱循環(huán)泵運(yùn)行方式，應(yīng)保持循環(huán)水泵最大出力運(yùn)行，在滿足供熱流量和壓力的前提下盡可能減少電動(dòng)循環(huán)泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)。（10）當(dāng)脫硫吸收塔凈煙氣出口SO2濃度、漿液PH值在規(guī)程規(guī)定下限時(shí)，且調(diào)度3h內(nèi)無(wú)增負(fù)荷曲線，應(yīng)停止一臺(tái)漿液循環(huán)泵運(yùn)行。停泵前，適當(dāng)提高漿液PH值，確保停泵后不發(fā)生因參數(shù)突變而超標(biāo)的現(xiàn)象。（11）3、4#風(fēng)煙系統(tǒng)正常運(yùn)行中根據(jù)負(fù)荷情況，應(yīng)盡量保持爐膛氧量在3%～5%范圍內(nèi)，爐膛負(fù)壓-100～150Pa，以降低送、引風(fēng)機(jī)單耗。（12）3、4#爐密封風(fēng)機(jī)盡量保持一運(yùn)一備運(yùn)行，一次風(fēng)與密封風(fēng)壓差大于2KPa以上時(shí)避免啟動(dòng)備用密封風(fēng)機(jī)。

10 結(jié)語(yǔ)

在一期機(jī)組長(zhǎng)期停備期間，通過對(duì)廠用電運(yùn)行方式的優(yōu)化，降低了下網(wǎng)電量。通過調(diào)整輔機(jī)運(yùn)行方式降低廠用電率，實(shí)現(xiàn)了機(jī)組的節(jié)能降耗，同時(shí)提高了運(yùn)行人員的業(yè)務(wù)技能。