發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行時(shí)廠用400V母線(xiàn)電壓偏低問(wèn)題分析與處理

陳桂華 張海鵬

摘要：調(diào)整負(fù)荷、降低線(xiàn)路電壓，提高電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行能力是發(fā)電廠機(jī)組進(jìn)相運(yùn)行的目標(biāo)，但是節(jié)日期間發(fā)電機(jī)深度進(jìn)相運(yùn)行時(shí)，部分廠用400V母線(xiàn)電壓明顯偏低，影響設(shè)備安全運(yùn)行。因此，為了保證廠用電系統(tǒng)安全運(yùn)行和釋放機(jī)組進(jìn)相運(yùn)行的能力，文中討論了調(diào)整變壓器分接頭的方法來(lái)提高400V廠用電電壓的方法，并在實(shí)際生產(chǎn)中得到了驗(yàn)證。

關(guān)鍵詞：進(jìn)相 400V母線(xiàn);電壓;分接頭;提高

0 ?概述

隨著電力系統(tǒng)大容量發(fā)電機(jī)組迅速增多，新能源機(jī)組迅猛發(fā)展，高壓輸電線(xiàn)路越來(lái)越長(zhǎng)，造成電網(wǎng)末端電壓升高。另外，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)大力發(fā)展，居民用電負(fù)荷大比例增加，電網(wǎng)負(fù)荷發(fā)生變化。 特別是夏季高溫或冬季低溫時(shí)期高峰時(shí)段用電負(fù)荷特別大，導(dǎo)致系統(tǒng)電壓降低，而低谷時(shí)段用電負(fù)荷較低，導(dǎo)致系統(tǒng)電壓升高。因此，為了保證電網(wǎng)電壓在許可范圍內(nèi)，需要各電廠的發(fā)電機(jī)組適時(shí)進(jìn)相運(yùn)行。

某廠兩臺(tái)660MW超超臨界發(fā)電機(jī)組，機(jī)端額定電壓為22KV，分別通過(guò)主變與 220kV 系統(tǒng)母線(xiàn)相連，廠用電系統(tǒng)是每臺(tái)機(jī)組由各自的廠高變提供 6kV 的廠用電，再經(jīng)過(guò)廠低變和其它專(zhuān)用變壓器提供 400V系統(tǒng)的廠用電。在機(jī)組進(jìn)相運(yùn)行時(shí)，部分400V廠用電壓偏低接近361V下限。 本文通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合生產(chǎn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，分析出制約發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行的因素，提出并驗(yàn)證了解決方案，進(jìn)一步提高機(jī)組的進(jìn)相能力，更好地滿(mǎn)足調(diào)度下達(dá)的進(jìn)相要求。

1發(fā)電機(jī)深度進(jìn)相運(yùn)行廠用電系統(tǒng)母線(xiàn)電壓運(yùn)行狀況

某廠5、6號(hào)機(jī)組實(shí)際最大進(jìn)相運(yùn)行能力分別為-163Mvar、-145Mvar，實(shí)際進(jìn)相運(yùn)行能力見(jiàn)表1。

5. 6號(hào)發(fā)電機(jī)深度進(jìn)相運(yùn)行時(shí)，檢查發(fā)電機(jī)功角最大54度，滿(mǎn)足發(fā)電機(jī)深度進(jìn)相運(yùn)行靜態(tài)穩(wěn)定功角不大于70度要求，5號(hào)發(fā)電機(jī)定子端部鐵芯溫度最大值118度，6號(hào)發(fā)電機(jī)端部鐵芯溫度最大值91度，均不超過(guò)120度的要求，但是各段電壓均有下降，400V廠用電電壓部分接近361V，表1

表2、表3分別列出了5、6號(hào)發(fā)電機(jī)組帶廠用電運(yùn)行時(shí)深度進(jìn)相運(yùn)行工況，說(shuō)明在進(jìn)相過(guò)程中隨著機(jī)端電壓下降，6KV母線(xiàn)電壓有所下降但滿(mǎn)足不低于5.7KV的要求，但是6KV廠用電5A段、6A段、公用A段、公用B段、400V廠用電鍋爐PC 5A段、汽機(jī)PC 5A段、鍋爐PC 6A段汽機(jī)PC 6A段、碼灰PC A段、碼灰PC B段電壓下降較多，主要是由于其中6KV公用A段接于6KV5A段，6KV公用B段接于6KV6A段，負(fù)載較多導(dǎo)致電壓相對(duì)低，并導(dǎo)致接于6KV5A、6A段的鍋爐PC 5A段、6A段、汽機(jī)PC5A段、6A段，接于6KV公用A、B段的碼灰段電壓偏低，在機(jī)組深度進(jìn)相運(yùn)行時(shí)，電壓已接近甚至達(dá)到下限361V，嚴(yán)重影響機(jī)組、設(shè)備安全生產(chǎn)運(yùn)行。因此，考慮釆用調(diào)整變壓器分接頭的方式來(lái)增加400V廠用段母線(xiàn)電壓， 以滿(mǎn)足機(jī)組深度進(jìn)相運(yùn)行時(shí)設(shè)備安全運(yùn)行。

2提高廠用400V母線(xiàn)電壓方法分析

通過(guò)調(diào)整變壓器分接頭提高廠用400V母線(xiàn)電壓有三種方案：1）調(diào)整主變分接頭;2）調(diào)整高廠變分接頭;3）調(diào)整低壓廠變分接頭。 某廠高壓廠用電母線(xiàn)電壓等級(jí)為6kV，低壓廠用電母線(xiàn)電壓等級(jí)為400V。主變、高廠變、低壓廠變均屬于無(wú)載調(diào)壓變壓器，目前主變分接頭位置在第4檔，變比為236/22 kV。高廠變分接頭位置在第4檔，變比為21.45/6kV;400V廠用變壓器分接頭位置均在第3檔，變比為6.3/0. 4 kV。

2.1調(diào)整主變分接頭位置

將主變分接頭調(diào)至第5檔，變比變?yōu)?29.9/22kV，以提高機(jī)端電壓，從而抬高6KV母線(xiàn)電壓，改善400V廠用母線(xiàn)電壓。理論計(jì)算抬高6KV母線(xiàn)電壓約0.17KV，400V電壓約10.6V。表3列出了主變分接頭調(diào)整后通過(guò)理論計(jì)算結(jié)合實(shí)際運(yùn)行狀況得出的220KV母線(xiàn)電壓處于232KV和227KV運(yùn)行時(shí)，不同電壓等級(jí)的廠用母線(xiàn)電壓實(shí)際運(yùn)行最低、最高運(yùn)行值。

表3說(shuō)明經(jīng)過(guò)調(diào)整主變分接頭使發(fā)電機(jī)深度進(jìn)相運(yùn)行時(shí)可以使汽機(jī)PC、鍋爐PC、碼灰PC等400V母線(xiàn)電壓得到明顯改善，但是調(diào)整主變分接頭將導(dǎo)致機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)其它400母線(xiàn)電壓偏高，甚至越過(guò)上限，對(duì)設(shè)備安全運(yùn)行不利。

2.2調(diào)整廠高變分接頭位置

將廠高變分接頭調(diào)至第5檔，變比變?yōu)?0.9/6 kV，以提升6KV母線(xiàn)電壓從而改善廠用400V母線(xiàn)電壓，理論計(jì)算抬高6KV母線(xiàn)電壓約0.16KV，抬高400V母線(xiàn)電壓約10.5V，表4列出了高廠變分接頭調(diào)整后，表4假設(shè)調(diào)整廠高變分接頭前后相同工況下機(jī)端電壓不變，通過(guò)理論計(jì)算結(jié)合實(shí)際運(yùn)行狀況得出的得出的220KV母線(xiàn)電壓處于227～232KV運(yùn)行時(shí)，不同電壓等級(jí)的廠用母線(xiàn)電壓最低、最高運(yùn)行值。

表4說(shuō)明經(jīng)過(guò)調(diào)整高廠變分接頭，同樣可以解決發(fā)電機(jī)深度進(jìn)相運(yùn)行時(shí)汽機(jī)PC、鍋爐PC、碼灰PC等400V母線(xiàn)電壓低的問(wèn)題。但是，調(diào)整高廠變分接頭也將導(dǎo)致機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)其它400母線(xiàn)電壓偏高，甚至越過(guò)上限，不利于低壓設(shè)備安全運(yùn)行。

另外，如果調(diào)整了某一機(jī)組的高廠分接頭，另一臺(tái)機(jī)組高廠變分接頭不調(diào)整，將導(dǎo)致機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，兩臺(tái)機(jī)組6KV母線(xiàn)電壓存在0.16KV偏差，因此分別接于5、6號(hào)機(jī)6KV母線(xiàn)的6KV公用A、B母線(xiàn)間同樣存在0.16KV的電壓差，對(duì)6KV公用段廠用電源同期切換不利，而且為兩臺(tái)機(jī)組提供備用廠用電的啟動(dòng)變分接頭位置也難以合理放置。

因此，此方法也不合適。

2.3調(diào)整低壓廠變分接頭位置

僅對(duì)汽機(jī)、鍋爐以及脫硫的低壓廠變分接頭調(diào)整值第4檔，變比為6.15/0.4kV。假設(shè)調(diào)整低壓廠變分接頭前后6KV母線(xiàn)電壓不變，理論計(jì)算抬高相應(yīng)400V電壓約9.7V。表5統(tǒng)計(jì)了結(jié)合實(shí)際運(yùn)行狀況通過(guò)理論計(jì)算得出的得出的220KV母線(xiàn)電壓處于227～232KV運(yùn)行時(shí)，汽機(jī)、鍋爐以及脫硫的低壓廠變分接頭調(diào)整為第4檔時(shí)不同電壓等級(jí)的廠用母線(xiàn)電壓最低、最高運(yùn)行值?？梢钥闯?00V母線(xiàn)電壓可以控制在合理范圍運(yùn)行。

按照以上分析，后續(xù)按照2.3方法對(duì)5號(hào)和6號(hào)機(jī)組汽機(jī)、鍋爐、碼灰等低壓廠變分接頭進(jìn)行了調(diào)整。表6單獨(dú)列出了5、6號(hào)機(jī)組低壓廠變分接頭調(diào)整前后廠用400V母線(xiàn)的實(shí)際電壓值。

數(shù)據(jù)說(shuō)明在相同進(jìn)相工況下，機(jī)組汽機(jī)、鍋爐和碼灰段400V母線(xiàn)電壓得到有效提高。 另外，在高峰時(shí)期和低谷時(shí)期機(jī)組遲相運(yùn)行工況下，廠用400V母線(xiàn)電壓均保持在正常工作電壓范圍內(nèi)。說(shuō)明調(diào)整低壓廠變分接頭提高廠用400V母線(xiàn)電壓是成功的。

3 結(jié)束語(yǔ)

由于電廠400V母線(xiàn)電壓在機(jī)組進(jìn)相運(yùn)行時(shí)嚴(yán)重偏低，嚴(yán)重影響廠用低壓設(shè)備的安全運(yùn)行，也對(duì)機(jī)組進(jìn)相能力有一定影響。本文討論了通過(guò)改變變壓器分接頭提高400V母線(xiàn)電壓的方法，經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證該方法的可行性，有效地改善了機(jī)組進(jìn)相時(shí)廠用400V母線(xiàn)電壓偏低的情況，有效地改善了機(jī)組進(jìn)相時(shí)廠用400V母線(xiàn)電壓偏低的情況，提高了廠用輔機(jī)安全運(yùn)行的穩(wěn)定性。

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作者簡(jiǎn)介：1. 陳桂華（1974-），男，工程師，江蘇鹽城人，從事火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行管理工作。2. 張海鵬（1975-），男，助理工程師，技師，江蘇鹽城人，從事火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行工作。