降低660MW 超超臨界機(jī)組購網(wǎng)電量

張 凱

（淮北申皖發(fā)電有限公司，安徽 淮北 235000）

淮北申皖發(fā)電有限公司（下文簡稱平山一期）為兩臺660MW 超超臨界機(jī)組，發(fā)變組單元接線，發(fā)電機(jī)出口配置GCB 開關(guān)，經(jīng)主變升壓后接入廠內(nèi)500kV 升壓站，2016 年轉(zhuǎn)入商業(yè)運(yùn)行。淮北申能發(fā)電有限公司（下文簡稱平山二期）新建一臺1350MW 機(jī)組，預(yù)計(jì)2021 年轉(zhuǎn)入商業(yè)運(yùn)行。平山二期在原一期500kV 升壓站擴(kuò)建一個(gè)不完整串，其主變升壓后接入；平山電廠500kV 升壓站擴(kuò)建后，主接線仍為3/2接線，分別為一期兩個(gè)完整串和二期一個(gè)不完整串；平山一、二期三臺發(fā)電機(jī)共用兩條出線，將電送至7 公里外的濉溪。

1 購網(wǎng)電量組成及影響

由于平山一期上網(wǎng)電量由華東電網(wǎng)結(jié)算，平山二期上網(wǎng)電量由安徽省網(wǎng)結(jié)算，為確保平山一、二期上網(wǎng)電量結(jié)算準(zhǔn)確便捷，自2020 年5 月1 日起華東電網(wǎng)要求平山一期上網(wǎng)電量由兩條出線側(cè)結(jié)算改為兩臺主變高壓側(cè)結(jié)算。平山一期未配置啟備變，機(jī)組停運(yùn)后需通過自身主變將電倒送至機(jī)組側(cè)，上網(wǎng)電量結(jié)算方式變更后，機(jī)組停役時(shí)會產(chǎn)生購網(wǎng)電量。結(jié)合2018 年、2019 年兩臺機(jī)組停運(yùn)期間機(jī)組耗電量分別為700.79 萬度和721.59 萬度，按購網(wǎng)電價(jià)約0.9元/度，照此推算則后續(xù)每年機(jī)組停運(yùn)期間將會產(chǎn)生約630萬元購網(wǎng)電量費(fèi)用。如果能有效降低機(jī)組停運(yùn)期間購網(wǎng)電量，則可為公司經(jīng)營目標(biāo)減緩一定壓力。[1]

根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行方式可知，購網(wǎng)電量主要由三部分組成：1.變壓器自身損耗電量；2.停運(yùn)機(jī)組自身剩余系統(tǒng)耗電量；3.停運(yùn)機(jī)組所帶外委負(fù)荷耗電量。

變壓器自身損耗，主要為空載損耗，該值固定不變無優(yōu)化空間。因此如降低購網(wǎng)電量，只有通過改善停運(yùn)機(jī)組廠用電運(yùn)行方式，轉(zhuǎn)移停運(yùn)機(jī)組剩余負(fù)荷才可實(shí)現(xiàn)。

2 停運(yùn)機(jī)組廠用電運(yùn)行方式優(yōu)化

平山一期每臺機(jī)組各配置兩條10kV 廠用母線，命名為：10kV 廠用1A 段、10kV 廠用1B 段、10kV 廠用2A 段、10kV 廠用2B 段，用于主機(jī)設(shè)備供電。正常運(yùn)行時(shí)1 號高廠變帶10kV 廠用1A 段、10kV 廠用1B 段，2 號高廠變帶10kV 廠用2A 段、10kV 廠用2B 段，兩臺機(jī)組10kV 廠用A/B 段間設(shè)置聯(lián)絡(luò)電纜（未設(shè)計(jì)啟備變）。某臺主變/高廠變檢修時(shí)，其對應(yīng)的10kV 廠用段通過鄰機(jī)的10kV 聯(lián)絡(luò)電纜供電。另外設(shè)置兩條10kV 公用段，命名為：10kV 公用1 段、10kV 公用2 段，對外委公用設(shè)備供電。10kV 公用1段由10kV 廠用1A 段供電，10kV 公用2 段由10kV 廠用2A段供電。

根據(jù)平山一期電氣接線方式，如果機(jī)組停運(yùn)直接將10kV 廠用A、B 兩段切至臨機(jī)供電，此時(shí)購網(wǎng)電量最低（僅剩停運(yùn)機(jī)組主變空載損耗）。但此種運(yùn)行方式會造成運(yùn)行機(jī)組快切閉鎖，10kV 廠用段備用電源失去，一旦運(yùn)行機(jī)組主變或高廠變故障，將直接造成廠用電全失，因此只能放棄此種運(yùn)行方式。為此，平山一期考慮是否可以采用“切換一段、保留一段”的運(yùn)行方式。平山一期吸風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)為單臺布置，均布置在10kV 廠用B 分支，外圍公用負(fù)荷布置在10kV 廠用A 分支，結(jié)合上述情況，我們機(jī)組停運(yùn)后切換10kV 廠用A 段或B 段對運(yùn)行機(jī)組的影響進(jìn)行了分析。以1 號機(jī)組運(yùn)行，2 號機(jī)組解列為例：

（1）10kV 廠用2A 段切至1 號高廠變，10kV 廠用2B段保留2 號高廠變供電：

若1 號高廠變故障，則10kV 廠用1A、2A 段失電；但10kV 廠用1B 段可通過快切切至10kV 廠用2B 段供電，風(fēng)煙系統(tǒng)可保持繼續(xù)運(yùn)行，1 號機(jī)組存在繼續(xù)運(yùn)行的可能性。另外，2 號機(jī)組所帶公用負(fù)荷已隨10kV 廠用2A 段切至1號高廠變供電，購網(wǎng)電量驟降。[2]

（2）10kV 廠用2B 段切至1 號高廠變，10kV 廠用2A段保留2 號高廠變供電：

若1 號高廠變故障，則1 號機(jī)組直接MFT，無挽救可能。另外，2 號機(jī)組所帶公用負(fù)荷仍由2 號高廠變供電，仍將產(chǎn)生大量購網(wǎng)電量。

根據(jù)上述分析，決定機(jī)組停運(yùn)后將其10kV 廠用A 段通過聯(lián)絡(luò)線切至臨機(jī)高廠變供電，10kV 廠用B 段保留原運(yùn)行方式。

3 停運(yùn)機(jī)組剩余負(fù)荷轉(zhuǎn)移

停運(yùn)機(jī)組剩余負(fù)荷主要為兩部分：機(jī)組自身剩余負(fù)荷和機(jī)組所帶外委公用系統(tǒng)負(fù)荷。

3.1 機(jī)組自身剩余負(fù)荷轉(zhuǎn)移

機(jī)組解列后，10kV 廠用A 段通過聯(lián)絡(luò)線切至臨機(jī)高廠變供電后，停運(yùn)其10kV 廠用B 段供電運(yùn)行輔機(jī)，啟動(dòng)10kV 廠用A 段供電輔機(jī)。另外，逐步停運(yùn)部分空載或輕載干式變，如拉停一臺鍋爐變、除塵變、照明變、檢修變、廠前區(qū)變，將其母線改為聯(lián)絡(luò)開關(guān)供電，以節(jié)省上述干式變的空載損耗。

3.2 外委公用系統(tǒng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移

按照上述方式，停運(yùn)機(jī)組大部分負(fù)荷已通過10kV 廠用A 分支聯(lián)絡(luò)線切至臨機(jī)高廠變供電。但為減小10kV 廠用A分支聯(lián)絡(luò)線供電壓力，平山一期將輸煤、化學(xué)、除灰、脫硫區(qū)域雙電源MCC 系統(tǒng)的電源運(yùn)行方式，更改為以運(yùn)行機(jī)組供電電源為主用，停運(yùn)機(jī)組供電電源為備用。同時(shí)要求上述外圍系統(tǒng)設(shè)備啟動(dòng)，優(yōu)先使用運(yùn)行機(jī)組供電設(shè)備，只有當(dāng)該設(shè)備因缺陷或檢修無法繼續(xù)運(yùn)行時(shí)再切換。

4 運(yùn)行方式改變后的注意事項(xiàng)

廠用電運(yùn)行方式變更后，臨機(jī)高廠變負(fù)荷將上升，為保障運(yùn)行機(jī)組安全穩(wěn)定，以及突發(fā)事故情況時(shí)運(yùn)行人員能夠可靠處理，對相關(guān)注意事項(xiàng)總結(jié)如下。

1.監(jiān)視運(yùn)行機(jī)組高廠變的運(yùn)行參數(shù)不超限：

（1）頂層油溫最高不允許超過90℃，溫升最高不允許超過50℃。

（2）繞組溫度最高不允許超過100℃，溫升最高不允許超過60℃。

（3）高廠變的高壓側(cè)電流不應(yīng)超過額定值1817.7A，最高不允許超過1900A。

（4）高廠變的低壓側(cè)分支電流不應(yīng)超過額定值2089.5A，最高不允許超過2180A。

（5）10kV 備用電源回路電流不應(yīng)超過1000A，最高不允許超過1250A。

2.禁止10kV 廠用1A、2A 段母線內(nèi)兩臺及以上高壓大功率電機(jī)同時(shí)啟動(dòng)，大功率電機(jī)啟動(dòng)前應(yīng)提前匯報(bào)值長，啟動(dòng)10kV 大功率電機(jī)間隔不小于5 分鐘。大功率電機(jī)啟動(dòng)前，若發(fā)現(xiàn)10kV 廠用1A、2A 段母線電壓偏低，當(dāng)班值長可向調(diào)度申請短時(shí)退出運(yùn)行機(jī)組AVC。在500kV 電壓不越上限的前提下，通過對運(yùn)行發(fā)電機(jī)增磁來提高發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓。[3]

3.避免運(yùn)行機(jī)組高廠變高壓側(cè)過負(fù)荷、低壓側(cè)A 分支過流情況的出現(xiàn)。當(dāng)班值長應(yīng)控制輔機(jī)運(yùn)行方式，尤其公用系統(tǒng)輔機(jī)，避免出現(xiàn)高廠變低壓側(cè)A 分支過流。當(dāng)發(fā)現(xiàn)高廠變低壓側(cè)A 分支有過流傾向時(shí)，應(yīng)設(shè)法調(diào)整運(yùn)行方式。

4.加強(qiáng)對運(yùn)行機(jī)組主變及高廠變的運(yùn)行中的檢查，運(yùn)行機(jī)組高廠變負(fù)荷達(dá)到額定負(fù)荷69%（高壓側(cè)電流約1250A）時(shí)，檢查其“自動(dòng)”位冷卻風(fēng)扇自啟。若遇到過熱天氣或機(jī)組過負(fù)荷工況，當(dāng)“自動(dòng)”位冷卻器已經(jīng)自啟后，變壓器溫度仍然上漲，可將處于備用的冷卻風(fēng)扇手動(dòng)開啟。[4]

5.加強(qiáng)對500kV 系統(tǒng)、運(yùn)行機(jī)組主變及高廠變保護(hù)裝置的巡視，當(dāng)500kV 系統(tǒng)、運(yùn)行機(jī)組主變及高廠變保護(hù)裝置出現(xiàn)任何異常報(bào)警及時(shí)匯報(bào)部門專業(yè)管理人員，通知設(shè)備部電氣專業(yè)人員立即趕往現(xiàn)場，做相應(yīng)處理。

6.加強(qiáng)對10kV 廠用1A/2A 段廠聯(lián)線電纜頭的檢查，確保此特殊運(yùn)行方式期間無任何放電現(xiàn)象。

7.停運(yùn)機(jī)組10kV 廠用A 段切至運(yùn)行機(jī)組供電前，試啟兩臺機(jī)組柴油發(fā)電機(jī)一次，確認(rèn)柴發(fā)可以正常備用。加強(qiáng)對兩臺機(jī)組保安電源系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、UPS 等重要設(shè)備的巡檢監(jiān)視，確保運(yùn)行機(jī)組保安電源系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、UPS系統(tǒng)運(yùn)行正常。

8.特殊運(yùn)行方式期間，運(yùn)行機(jī)組主變及高廠變跳閘，檢查其10kV 廠用B 段自動(dòng)切至臨機(jī)供電，檢查跳閘機(jī)組400V 保安B 段運(yùn) 行正常。檢查10kV 廠用1A、2A 段、10kV 公用1 段、2 段母線失壓，400V 保安1A、2A 段母線失壓，#1、#2 柴發(fā)啟動(dòng)正常，帶載400V 保安1A、2A 段母線。10kV廠用1（2）A段恢復(fù)供電后，應(yīng)優(yōu)先恢復(fù)10kV 公用1（2）段、電動(dòng)消防泵、燃油泵負(fù)荷。[5-6]

9.特殊運(yùn)行方式期間運(yùn)行機(jī)組主變及高廠變跳閘，若其10kV 廠用B 段未切換至臨機(jī)供電，按《防止全廠停電事故措施及事故處理預(yù)案》處理。

5 結(jié)論

優(yōu)化前，平山一期機(jī)組停運(yùn)初期（前4天）購網(wǎng)電量最大，隨著停運(yùn)時(shí)間推移一般會從日購網(wǎng)約15 萬度逐步遞減至5到6萬度，并保持穩(wěn)定；優(yōu)化后，停運(yùn)機(jī)組日購網(wǎng)約1萬度（變壓器日空載損耗0.7 萬度），較優(yōu)化前每日可降低約5 萬度購網(wǎng)電。依照平均購網(wǎng)電價(jià)0.9 元/度計(jì)算，則機(jī)組停運(yùn)期間每天可節(jié)省約4.5 萬元的購網(wǎng)電費(fèi)。