超臨界機(jī)組廠用電系統(tǒng)運(yùn)行方式優(yōu)化與節(jié)能分析

張豐收 王長(zhǎng)海

摘 要：本文以近期投產(chǎn)的華能澠池?zé)犭姀S350MW超臨界機(jī)組廠用電系統(tǒng)為研究對(duì)象，研究了改變低壓廠用變運(yùn)行方式對(duì)機(jī)組節(jié)能效果的影響，從低壓廠用變節(jié)能原理分析入手，通過(guò)運(yùn)行方式的調(diào)整，來(lái)實(shí)現(xiàn)降低生產(chǎn)廠用電率的目的，從而增加了上網(wǎng)電量，降低了企業(yè)供電成本。

關(guān)鍵詞：超臨界機(jī)組;低壓廠用變;節(jié)能

1 概述

華能澠池?zé)犭姀S2×350MW機(jī)組為超臨界雙抽供熱發(fā)電機(jī)組，由東方汽輪發(fā)電機(jī)生產(chǎn)，西北電力設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，2016年12月投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)，投產(chǎn)初期生產(chǎn)廠用電率超過(guò)設(shè)計(jì)值4.99%。國(guó)內(nèi)先進(jìn)機(jī)組，神華浙江舟山350MW超臨界純凝機(jī)組發(fā)電廠用電率在4.18%，國(guó)電宿州二熱350MW超臨界供熱機(jī)組發(fā)電廠用電率在3.75%[1]。通過(guò)與國(guó)內(nèi)同機(jī)型比較，澠池?zé)犭姀S2×350MW機(jī)組的發(fā)電廠用率偏高，差距較大。

華能澠池?zé)犭姀S全廠低壓廠變配置20臺(tái)，照明、化學(xué)等公用系統(tǒng)低壓廠用變平均負(fù)荷率不到額定10%，最大負(fù)荷率不到30%，由于選型裕量較大，導(dǎo)致公用系統(tǒng)低壓廠用變運(yùn)行在低效率區(qū)，廠用電量增加。

2 低壓廠用變運(yùn)行方式優(yōu)化及節(jié)能效果

2.1 低壓廠用變節(jié)能原理分析

變壓器作為一種能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，在轉(zhuǎn)換能量過(guò)程中必然會(huì)產(chǎn)生一定的電能損耗，如何減少轉(zhuǎn)換過(guò)程中不必要的損耗成為深度節(jié)能的課題。

干式變壓器在空載損耗（鐵損）等于負(fù)載損耗（銅損）的情況下運(yùn)行，此時(shí)變壓器運(yùn)行效率最大，變壓器這樣所帶負(fù)荷也最為經(jīng)濟(jì)[2]。變壓器的損耗和油浸式變壓器一樣，干式變壓器的損耗主要由以下三部分組成：1）磁損耗，為干式變鐵芯內(nèi)主磁通及鐵芯磁滯損耗形成的渦流損耗;2）電損耗，為干式變線圈繞組導(dǎo)線電阻發(fā)熱產(chǎn)生的負(fù)載損耗;3）附加損耗，包括干式變鐵芯的附與損耗和繞組的附加損耗之和。

A化水變、A照明變?cè)谶\(yùn)行期間負(fù)荷率很小，月平均負(fù)荷率分別為0.88%-10.37%、9.04%-15.87%，普遍運(yùn)行在低效率區(qū)，因此可以對(duì)這些不影響安全生產(chǎn)的、負(fù)載輕的廠用變壓器運(yùn)行方式進(jìn)行改變，實(shí)行變壓器一運(yùn)一備，負(fù)荷母線類似單母分段的接線方式，以提高變壓器的運(yùn)行效率，消除不必要的損耗，降低廠用電率。

2.2 照明變、化水變運(yùn)行方式優(yōu)化

B照明變、B化水變按正常運(yùn)行方式運(yùn)行，照明、化水PC段母線聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)投入運(yùn)行，照明、化水PC段工作電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)分閘位，拉至隔離位位置，A照明、A化水變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)熱備用，B照明/B化水變同時(shí)帶照明、化水PC段母線運(yùn)行，A照明、A化水變熱備用。

按定期試驗(yàn)安排每月6日對(duì)A照明、A化水變高壓側(cè)測(cè)絕緣;每月21日對(duì)A照明、A化水變充電空載運(yùn)行2小時(shí)。

加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行變壓器電流、溫度監(jiān)視，防止過(guò)載及超溫;A化水變高壓側(cè)、低壓側(cè)分別不得高于192.45A、2887A，A照明變高壓側(cè)、低壓側(cè)分別不得高于48.1A、722A;運(yùn)行變壓器過(guò)載，要及時(shí)投運(yùn)備用變壓器，將PC A段由聯(lián)絡(luò)供電倒回正常運(yùn)行方式。

2.3 照明變、化水變運(yùn)行方式分析

由于每臺(tái)變壓器容量按同時(shí)帶兩段母線設(shè)計(jì)，容量完全滿足該種運(yùn)行方式要求。

保護(hù)定值計(jì)算按同時(shí)帶兩段母線時(shí)整定，能滿足該種運(yùn)行方式要求。

照明/化水PC A段母線工作電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)拉至隔離位，有效避免非同期合閘、低廠變低壓側(cè)反送電。

備用變壓器定期測(cè)絕緣、充電，滿足備用要求。

只針對(duì)非重要負(fù)荷母線調(diào)整運(yùn)行方式，即使發(fā)生最惡劣情況使兩段母線同時(shí)失壓，不會(huì)影響機(jī)組正常運(yùn)行。

綜上所述，此種運(yùn)行方式具備一定的安全性，同時(shí)能有效降低廠用電率，有實(shí)施價(jià)值。

2.4 改變照明變、化水變運(yùn)行方式節(jié)能效果分析

根據(jù)2018年與2019年化水變、照明變用電量計(jì)算可以得出，照明、化水變壓器損耗每月減少0.73萬(wàn)kWh，每年降低廠用電量8.76萬(wàn)kWh，達(dá)到了深度節(jié)能降耗的目的。

3 總結(jié)

采用運(yùn)行方式調(diào)整的方式，可以有效降低廠用電率，提高了全廠上網(wǎng)電量。在保證設(shè)備運(yùn)行可靠的基礎(chǔ)上，通過(guò)改變化水變、照明變等低壓廠用變運(yùn)行方式，來(lái)實(shí)現(xiàn)降低生產(chǎn)廠用電率的目的，從而增加了上網(wǎng)電量，降低了企業(yè)供電成本。

參考文獻(xiàn)

[1]2016年度全國(guó)火電300MW級(jí)機(jī)組能效水平對(duì)標(biāo)及競(jìng)賽指標(biāo)分析報(bào)告[R].中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)，2017：9-10.

[2]李偉.變壓器的合理運(yùn)行[J].安徽科技，2011，22（2）：19-20.