華能上安電廠二期脫硫電氣運(yùn)行方式探討

摘要：對(duì)華能上安電廠二期脫硫廠用電方式的深入分析研究，找出單機(jī)運(yùn)行時(shí)脫硫側(cè)廠用電運(yùn)行方式的弊端，通過(guò)運(yùn)行方式的調(diào)整解決脫硫側(cè)廠用電薄弱的問(wèn)題，達(dá)到避免因脫硫側(cè)廠用電方式薄弱引起機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)，修正規(guī)程，保證發(fā)電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：脫硫側(cè)廠用電、脫硫變、應(yīng)急電源、運(yùn)行方式、快切壓板

華能上安電廠二期工程共裝設(shè)兩臺(tái)國(guó)產(chǎn)（2×300MW）亞臨界機(jī)組，每臺(tái)鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量為1100?t/h，于1997年10月投產(chǎn)。當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)投產(chǎn)時(shí)沒(méi)有配套脫硫系統(tǒng)，2008年鑒于國(guó)家環(huán)保要求，當(dāng)年進(jìn)行二期脫硫環(huán)保改造，工程承包方為北京博奇電力科技有限公司，#3、#4機(jī)組脫硫系統(tǒng)于2008年6月通過(guò)168小時(shí)滿負(fù)荷試運(yùn)，并于2008年底完成性能考核試驗(yàn)工作。

#3、#4機(jī)組脫硫廠用電系統(tǒng)采用在#3、#4發(fā)電機(jī)出口分別配置一臺(tái)脫硫變，由本機(jī)脫硫變帶本機(jī)組的脫硫所有電氣設(shè)備的方式，每臺(tái)機(jī)分別設(shè)脫硫6KV、380V段和保安段。在6KV段母線上有母聯(lián)，2臺(tái)機(jī)互為備用。由于#3、#4機(jī)組雙機(jī)停運(yùn)，脫硫系統(tǒng)將失去高壓電源，機(jī)組無(wú)法啟動(dòng)，為此，在二單元6KVCS4公用段上設(shè)置一個(gè)供脫硫應(yīng)急電源，另外380V脫硫保安段備用電源取自于機(jī)組側(cè)保安段。詳見(jiàn)系統(tǒng)圖一。

圖一

機(jī)組脫硫變

產(chǎn)品型號(hào)：SF9-25000/20

產(chǎn)品型式：三相式，銅繞組、油浸式、無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器。

制造廠家：保定天威特變有限公司。

調(diào)壓方式：無(wú)載調(diào)壓。

冷卻方式：油浸強(qiáng)迫風(fēng)冷卻。

設(shè)計(jì)參數(shù)：

1：額定容量25000MVA，2：高壓側(cè)電壓20±2×2.5%KV，3：低壓側(cè)電壓6.3KV，4：高壓側(cè)電流721.7A，5：接線組別Dyn1，6：短路阻抗8.23%，7：空載損耗15.4KW，8：負(fù)載損耗93.1KW，9：線圈溫升65K，10：油面溫升55K，11：繞組絕緣等級(jí)A級(jí)。

二、脫硫變的保護(hù)配置

脫硫變保護(hù)并入發(fā)變組A/B/C套保護(hù)中，主要保護(hù)功能如下：

1.電氣量保護(hù)：脫硫變差動(dòng)保護(hù)、脫硫變復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù)、脫硫變低壓閉鎖過(guò)

流保護(hù)、脫硫變限時(shí)速斷保護(hù)、脫硫變零序保護(hù)。

2.脫硫變非電量保護(hù)主要保護(hù)功能如下：除了脫硫變重瓦斯動(dòng)作于全停外，其他諸如脫硫變油溫高（80℃）、脫硫變繞組溫度高（100℃）、脫硫變油位、脫硫變壓力釋放、脫硫變輕瓦斯、脫硫變冷卻器全停軍動(dòng)作于信號(hào)。

三、脫硫變?cè)?guī)程規(guī)定運(yùn)行方式

1.正常運(yùn)行脫硫變低壓側(cè)饋線開關(guān)經(jīng)脫硫6KV段電源進(jìn)線開關(guān)帶本機(jī)的6KV脫硫6KV母線，脫硫母線的母聯(lián)開關(guān)與脫硫6KV段電源進(jìn)線開關(guān)可以通過(guò)快切裝置切換以保證供電;

2.當(dāng)雙機(jī)停運(yùn)時(shí)，使用機(jī)側(cè)公用段CS4段的脫硫應(yīng)急電源開關(guān)接帶4#機(jī)組的脫硫6KV母線運(yùn)行，#3機(jī)組脫硫6KV段可以經(jīng)母聯(lián)獲得，保證脫硫系統(tǒng)的啟動(dòng)用電。

3.當(dāng)機(jī)組并網(wǎng)后通過(guò)中壓快切裝置來(lái)切換為正常運(yùn)行方式。T632與母聯(lián)T6034，T642與母聯(lián)T6034以及T642與應(yīng)急電源T643之間設(shè)置快切裝置，通過(guò)快切壓板切換來(lái)改變切換方式。

四、原運(yùn)行方式的弊端

近兩年，由于電力市場(chǎng)變化較大，我廠機(jī)組停備次數(shù)開始增多，二單元#3、#4機(jī)組單機(jī)運(yùn)行時(shí)間比較多。在本單元某單機(jī)運(yùn)行時(shí)，按照原來(lái)規(guī)程規(guī)定，應(yīng)急電源是冷備用，當(dāng)機(jī)組停機(jī)或跳閘時(shí)才合入應(yīng)急電源，這樣在下面工況下就會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題：

工況一?當(dāng)#3機(jī)或#4機(jī)單臺(tái)機(jī)組正常運(yùn)行，脫硫變高壓側(cè)故障發(fā)電機(jī)直接跳閘，脫硫失去6KV電源，按照規(guī)程合入應(yīng)急電源，以便機(jī)組重新啟動(dòng)恢復(fù)。

工況二?#3機(jī)或#4機(jī)單機(jī)運(yùn)行時(shí)脫硫變低壓側(cè)故障，由于沒(méi)有備用電源，脫硫段6KV段失電，漿液循環(huán)泵全部跳閘，導(dǎo)致機(jī)組跳閘。

脫硫段應(yīng)急電源由于冷備用，沒(méi)有起到應(yīng)有的作用，單機(jī)運(yùn)行時(shí)有可能因脫硫側(cè)故障引起機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)。為解決此問(wèn)題，單機(jī)運(yùn)行時(shí)，必須考慮將應(yīng)急電源熱備用。

五、應(yīng)急電源運(yùn)行方式優(yōu)化的探索

原來(lái)設(shè)計(jì)脫硫6KV段配置中壓切換裝置，#3機(jī)脫硫段進(jìn)線T632與母聯(lián)T6034可以快切，#4機(jī)脫硫段進(jìn)線T642與母聯(lián)T6034、T642與應(yīng)急電源T643通過(guò)壓板切換實(shí)現(xiàn)快切。

應(yīng)急電源當(dāng)時(shí)設(shè)置時(shí)是按照脫硫雙機(jī)停運(yùn)機(jī)組啟動(dòng)時(shí)應(yīng)急設(shè)置的，因此，必須考慮應(yīng)急電源的容量。

第一種情況，#3機(jī)或#4機(jī)單機(jī)高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，如果脫硫變低壓側(cè)跳閘，啟動(dòng)快切成功，應(yīng)急電源開關(guān)容量能否滿足機(jī)組高負(fù)荷時(shí)的脫硫負(fù)荷，否則將會(huì)過(guò)流跳閘導(dǎo)致機(jī)組非停。

第二種情況，雙機(jī)運(yùn)行時(shí)，突然#3機(jī)脫硫低壓側(cè)故障T632跳閘母聯(lián)6034轉(zhuǎn)帶成功，此時(shí)雙機(jī)運(yùn)行，如果應(yīng)急電源熱備用，就必須考慮此雙機(jī)情況下應(yīng)急電源容量是否滿足要求。經(jīng)過(guò)核查，雙機(jī)運(yùn)行脫硫側(cè)負(fù)荷在兩臺(tái)機(jī)組高負(fù)荷工況可能達(dá)到700A（查歷史數(shù)據(jù)）。當(dāng)然，此時(shí)考慮應(yīng)急電源容量是按照#4機(jī)組脫硫變低壓側(cè)發(fā)生故障T642跳閘而機(jī)組因應(yīng)急電源切換成功而沒(méi)有跳閘的極端情況。

實(shí)際調(diào)查，CS4應(yīng)急電源饋線開關(guān)的容量1250A，2008年脫硫改造時(shí)根據(jù)當(dāng)時(shí)脫硫負(fù)荷來(lái)整定的保護(hù)定值，整定的額定電流520A（見(jiàn)圖2定值），而機(jī)組正常滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)脫硫的最高負(fù)荷為3500KW，可見(jiàn)脫硫應(yīng)急電源能夠滿足單臺(tái)機(jī)組高負(fù)荷時(shí)脫硫負(fù)荷的運(yùn)行。近兩年應(yīng)環(huán)保深度減排要求，脫硫負(fù)荷已經(jīng)增容，2019年重新核定保護(hù)定值后取消2017版過(guò)流三段，保留過(guò)負(fù)荷定值800A9S，雙機(jī)滿負(fù)荷時(shí)應(yīng)急電源無(wú)法滿足脫硫運(yùn)行需要。

因此，在現(xiàn)階段在規(guī)程中將脫硫應(yīng)急電源的方式規(guī)定如下：

正常運(yùn)行，#3機(jī)、#4機(jī)運(yùn)行，脫硫6KV母線母聯(lián)T6034熱備用，公用段CS4應(yīng)急電源饋線開關(guān)熱備用、脫硫側(cè)應(yīng)急電源進(jìn)線T643冷備用狀態(tài)。

#4機(jī)停備，#3機(jī)單機(jī)運(yùn)行時(shí)，脫硫6KV母聯(lián)T6034熱備用，脫硫應(yīng)急電源T643帶6KV4A8母線運(yùn)行，4A8正常進(jìn)線T642退出。#4機(jī)組啟動(dòng)并網(wǎng)后，盡快通過(guò)T642與T643的快切切換為#4機(jī)組脫硫變帶脫硫負(fù)荷，應(yīng)急電源T643冷備。

#3機(jī)停備，#4機(jī)單機(jī)運(yùn)行時(shí)，脫硫6KV母聯(lián)T6034運(yùn)行，脫硫應(yīng)急T643熱備用狀態(tài)，T642切換壓板投應(yīng)急T643。#3機(jī)組并網(wǎng)后，3A8通過(guò)T632與T6034快切改為#3脫硫變帶#3脫硫負(fù)荷，因雙機(jī)運(yùn)行，T642快切壓板切換為T6034，應(yīng)急電源T643冷備。

#3或#4機(jī)單機(jī)停備初期吸收塔沖洗維護(hù)時(shí)段，脫硫值班員要控制沖洗漿液循環(huán)泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)，查歷史數(shù)據(jù)此時(shí)脫硫負(fù)荷與運(yùn)行機(jī)組脫硫總負(fù)荷可達(dá)600A，以控制脫硫段6KV母線進(jìn)線電流不超500A為宜。

特殊提醒：#3、#4機(jī)雙機(jī)運(yùn)行時(shí)，如果遇到#3脫硫變低壓側(cè)故障T632跳閘3A8為#4機(jī)脫硫4A8經(jīng)母聯(lián)T6034轉(zhuǎn)帶，此時(shí)應(yīng)急電源T643應(yīng)進(jìn)入熱備用。但是，考慮應(yīng)急電源容量所限，需要申請(qǐng)調(diào)度控制二單元雙機(jī)負(fù)荷。

六、總結(jié)

通過(guò)上面的分析，將運(yùn)行方式調(diào)整后，脫硫電氣的可靠性明顯增強(qiáng)，并通過(guò)修正運(yùn)行規(guī)程將優(yōu)化的運(yùn)行方式固定下來(lái)，從電氣方面有效地防止了機(jī)組非停，保證了機(jī)組的安全運(yùn)行。

作者簡(jiǎn)介：尹高鋒1970年02月23日，性別：男，籍貫：河北省石家莊市井陘縣?民族：漢大學(xué)本科??現(xiàn)有職稱：工程師??研究方向：電氣運(yùn)行