國產1000MW火電機組電能平衡分析

劉寶成++郭大鵬

摘 要：火電廠電能平衡分析，是為了掌握火電廠各主要電氣設備能耗情況，用于指導火電廠電氣設備的節(jié)能改造以及節(jié)能管理，從而提高火電廠電能的利用率。通過開展科學有效的電能平衡分析，可以及時發(fā)現電能計量系統(tǒng)存在的問題，為計量技術監(jiān)督提供科學依據。

關鍵詞：電能平衡 火電廠 平衡期 計量

中圖分類號：TK282.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）11（a）-0044-02

什么是電能平衡？簡單說來，電能平衡就是研究電能在實際使用過程中有多少被生產和生活所利用而做了有用功；有多少沒有被利用而白白消耗掉?；痣娖髽I(yè)開展電能平衡工作主要參考《火力發(fā)電廠電平衡導則（DL/T 606.4-1996）》中所規(guī)定的要求進行，以火力發(fā)電廠為研究對象，對有功電能的輸送、轉供、分布、流向進行考察、測定、分析和研究，建立廠用電范圍內輸入電能、有效電能和損失電能之間的平衡關系；了解火力發(fā)電廠的用電水平和尋求節(jié)電的正確方向與途徑[1-2]。

通過電能平衡測試，能達到以下主要目的。

（1）搞清損耗電能的分布情況，找出節(jié)電潛力和節(jié)電部位。

（2）測算主要大型用電設備的電能利用效率。通過與國內外同行業(yè)該類設備的電能利用效率比較，判斷本企業(yè)大型用電設備電能利用效率高低，以及是否需要技改。

（3）根據測試結果，找出電能損失大和電能利用率低的原因，幫助企業(yè)確定節(jié)電途徑。企業(yè)通過調整不合理的工藝和設備， 改革不合理用電制度等技改措施， 提高電能利用率，達到降低生產成本，獲取經濟效益的目的。

1 華東某1000MW火電機組的電能平衡分析情況

華東XX發(fā)電公司2臺機組于2016年底先后投產，汽輪機是上海汽輪機有限公司設計制造的超超臨界、一次中間再熱、四缸四排汽、單軸、雙背壓、反動凝汽式汽輪機機組，型號為N1013-28/600/620；鍋爐為DG3002/29.3-Ⅱ1型，高效超超臨界參數變壓運行直流爐，一次中間再熱、單爐膛、平衡通風、固態(tài)排渣、露天布置、全鋼構架，鍋爐采用Π型布置方式，前后墻對沖燃燒方式；發(fā)電機為上汽生產的THDF125/67型汽輪發(fā)電機；主變采用江蘇常州東芝變壓器有限公司生產的型號為SFP-1230MVA/525±2×2.5%/27kV，戶外、三相雙繞組、強迫導向油循環(huán)、油浸風冷、無勵磁調壓式變壓器。

華東XX發(fā)電公司電能平衡工作主要參考DL/T 606.4《火力發(fā)電廠電平衡導則》及DL/T 1052《節(jié)能技術監(jiān)督導則》所規(guī)定的要求進行。電能平衡分析內容包括以下幾個方面。

（1）計算分析全廠10kV及以上系統(tǒng)平衡期內電量分布情況。

（2）計算分析機組及全廠供網差、變壓器損耗、母線不平衡率。

（3）分析各電能計量點的正確性。

基本公式如下。

供網差=發(fā)電量-廠用電量（低壓側）-上網電量-勵磁變電量-高公變低壓側

×

100%

500kV母線不平衡率=

×

100%

10kV母線電量不平衡率=×

100%

由于火電廠普遍裝有電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)（ECS系統(tǒng)），所以很多需要的數據都可以直接從ECS系統(tǒng)中獲得，這就大大減輕了數據采集工作。該公司1號機組2016年8月1日投運，2號機組2016年11月30日投運，根據機組實際運行情況，選取2016年12月1日0點至2016年12月15日0點為電能平衡期（電能平衡期宜選用雙機穩(wěn)定運行期間）。該平衡期內機組負荷率為61.22%，綜合廠用電率為5.3%。平衡期電量數據調取電量采集系統(tǒng)中“發(fā)電機出口、高廠變高壓側、高公變高壓側、主變壓器高壓側、500kV出線、啟備變高壓側、各10kV廠用段進線、10kV負荷側電量”作為平衡期電量計算依據。

2 電能平衡數據計算及分析

電能計量平衡分析以2016年12月1日0點至2016年12月15日0點為平衡統(tǒng)計周期，各數據見表1。

全廠及單臺機組電能平衡分析計算的供網差中包括了：主變壓器損耗電量、高廠變損耗電量、高公變損耗電量、發(fā)電機出口至500kV出線的線損、低壓母線的線損以及勵磁變電量；算數據中全廠、1號機組、2號機組電能不平衡率分別為0.28%、0.32%、0.21%，由于1號機組平衡期內發(fā)電量低于2號機組發(fā)電量，所以，1號機組不平衡率較2號機組大0.11個百分點；總體看來該公司1號機組、2號機組及全廠供網不平衡率較小且與系統(tǒng)實際運行參數基本一致。

3 電能平衡數據分析總體情況

通過在平衡期內電量數據分析，該公司1號、2號機組電能供網不平衡率、主變損耗率、500kV母線不平衡率滿足規(guī)程及設計要求，實際損耗數據與系統(tǒng)參數基本一致，廠用10kV母線除公用OB段母線電量不平衡率偏大外，其他10kV段母線符合標準要求。但該公司電能計量存在以下問題。

（1）根據表1數據中“1號高廠變高壓側”電量（921.591萬kWh）與“10kV 1A段母線+10kV 1B段母線”電量（924.9萬kWh）差值為-3.309萬kWh，高廠變損耗為負值與實際運行情況不符，需要對1號高廠變高壓側、10kV分支進線電能計量裝置重新進行校準、檢驗，綜合分析回路壓降、互感器或采集網絡問題。

（2）廠用10kV段個別電量計量點。1B磨煤機、1B引風機、1B一次風機、廠用10kV 2B進線計量點數據錯誤，應重新進行核查，以提高廠用電能計量的準確性。

4 結語

電能平衡是企業(yè)實現節(jié)電科學管理的有效途徑，并且技術性強、周期長、工作量繁雜，加上企業(yè)對其意義認識不足，現在開展并不廣泛。如何減少機組在低負荷運行時，設備運行耗能高的現象，強化用電制度管理，是今后火電廠節(jié)能降耗工作的重點。通過電平衡測試工作，對火電廠廠用電系統(tǒng)進行科學的挖潛，合理選擇試驗的平衡范圍，對消耗電能的設備運行現狀進行客觀量化的整體評估，掌握火力發(fā)電廠的用電水平和尋求節(jié)電的正確方向與途徑。

參考文獻

[1] GB/T 8222-2008，用電設備電能平衡通則[S].

[2] DL/T 606.4-1996，火力發(fā)電廠電能平衡導則[S].

[3] GB/T 6422-2009，用能設備能量測試導則[S].

[4] DL/T 606.1—1996，能量平衡導則總則[S].endprint