羅治國

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600 MW火電機(jī)組出線降壓改造

羅治國*

(大唐湘潭發(fā)電有限責(zé)任公司 設(shè)備部, 湖南, 湘潭, 411102)

目前, 湖南省內(nèi)大部分600 MW火電機(jī)組出線均接入500 kV輸電線路, 由此造成區(qū)內(nèi)高負(fù)荷時(shí)段500 kV系統(tǒng)下網(wǎng)負(fù)荷較高, 電網(wǎng)安全供電局面被動(dòng). 針對以上情況, 本文介紹了將600 MW火電機(jī)組由500 kV系統(tǒng)改接至220 kV系統(tǒng)的改造方法. 對某電力公司的火電機(jī)組進(jìn)行改造后, 機(jī)組開機(jī)一次并網(wǎng)成功, 并網(wǎng)安評一次通過. 項(xiàng)目實(shí)施的成功可為同類機(jī)組的相關(guān)改造提供參考.

600 MW火電機(jī)組; 降壓改造; 500 kV系統(tǒng); 220 kV系統(tǒng)

1 項(xiàng)目概況

某火力發(fā)電廠二期工程 2 × 600 MW 超臨界機(jī)組于2006年9月全部投產(chǎn), 改造前2臺機(jī)組出線分別通過2臺500 kV變壓器升壓后送出, 其500 kV升壓站為內(nèi)橋接線[1], 500 kV出線為同塔雙回線路(圖1). 各一次設(shè)備參數(shù)如下:

主變: DFP-3 × 240 000/500, 3 × 240 000 kVA;

斷路器: GL317 柱式斷路器, 500 kV, 4 000 A;

隔離開關(guān): SPL2T-550/3 150, 2SPL2T-550/3150, 3 150 A, 63 kA;

電流互感器: SF6, LVQBT-500W, 2 500/1;

避雷器: Y20W-444/1 100 W, 附放電記數(shù)器.

發(fā)電機(jī)出口裝有GCB并網(wǎng)開關(guān), 機(jī)組啟動(dòng)電源由500 kV主變倒送至高廠變后進(jìn)入6 kV廠用系統(tǒng), 2臺機(jī)組廠用之間采用“手拉手”接線方式互相提供事故停機(jī)備用電源.

長期以來, 由于受500 kV系統(tǒng)下網(wǎng)容量的限制, 該廠#3、#4機(jī)組運(yùn)行一直受限, 自投產(chǎn)以來(2006年至2011年)年平均利用小時(shí)僅為3 700 h, 其超臨界機(jī)組供電煤耗低的優(yōu)勢得不到發(fā)揮[2]. 另一方面, 該廠所在地域的220 kV系統(tǒng)支撐電源較少, 且在可以預(yù)見的未來5年之內(nèi), 該地區(qū)220 kV系統(tǒng)電源僅有一臺600 MW機(jī)組投產(chǎn); 遠(yuǎn)期220 kV系統(tǒng)電源情況也不會出現(xiàn)大的好轉(zhuǎn), 但是, 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展, 該地區(qū)下網(wǎng)負(fù)荷將不斷增大. 因此, 將一臺600 MW機(jī)組降壓改造作為該地區(qū)220 kV系統(tǒng)新的電源支撐點(diǎn)具有較大的現(xiàn)實(shí)意義.

圖1 改造前一次接線

2 項(xiàng)目改造方案

本項(xiàng)目將#3機(jī)組出線(1 × 600 MW)降壓接入220 kV電網(wǎng)運(yùn)行. #3 機(jī)組降壓后的出線回路采用單元接線方式, 電廠側(cè)升壓站出線可以利用已有的1回500 kV線路降壓為220 kV運(yùn)行, 升壓站出線需新建一段220 kV線路接入電網(wǎng). 3號主變需更換為220 kV變壓器, 利用已有的變壓器基礎(chǔ), 布置尺寸不變, 與封母連接的接口尺寸不變. 其它一次設(shè)備, 斷路器、隔離開關(guān)和電流互感器利用原有500 kV設(shè)備, 電壓互感器和避雷器更換為220 kV設(shè)備, 220 kV電壓等級設(shè)備基礎(chǔ)或支架均利用原有基礎(chǔ)或支架. #4 機(jī)組(1 × 600 MW) 500 kV 電氣主接線改造后采用發(fā)電機(jī)-變壓器組單元接線, 拆除多余設(shè)備(圖1).

改造后一次設(shè)備配置情況如下:

主變壓器: 采用無載調(diào)壓、油浸式、低損耗、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷、低損耗變壓器. 型號: DFP11-240000/220; 接線組別: YN, d11; 阻抗電壓:k= 14%; 中性點(diǎn)為直接接地系統(tǒng).

避雷器: 主變進(jìn)線及出線均采用氧化鋅避雷器. 型號: Y10W-200/520W, 10 kA, 配在線監(jiān)測裝置.

架空線: 220 kV主變進(jìn)線及出線選用2 × (LGJ-800/100), 間隔跳線仍利用原有導(dǎo)線2 × (LGJQT-1400). 500 kV系統(tǒng)架空線維持原有型號不變.

3 項(xiàng)目實(shí)施

本項(xiàng)目2012年9月1日正式開工, 10月7日竣工, 10月12日220 kV新主變沖擊受電, 10月13日#3機(jī)組成功并網(wǎng)運(yùn)行. 項(xiàng)目實(shí)施步驟如下:

a. 拆除變壓器圍墻及周圍設(shè)施, 以方便變壓器的拆除和安裝工作, 變壓器安裝完成后, 恢復(fù)變壓器圍墻及周圍設(shè)施.

b. 拆除3臺單相500 kV變壓器, 在原位置上新安裝3臺單相220 kV變壓器. 新裝220 kV變壓器安裝利用原變壓器基礎(chǔ). 變壓器就位后, 嚴(yán)格按照變壓器安裝前檢查要求, 檢查變壓器器身、鐵芯、高壓套管、高壓中性點(diǎn)套管、低壓套管、CT升高座、冷卻器密封等安裝到位. 變壓器附件安裝, 包括冷卻器組裝、CT升高座組裝、套管組裝、油枕組裝、高、低壓套管及高壓中性點(diǎn)套管內(nèi)引線連接, 變壓器組裝后進(jìn)行抽真空、真空注油、熱油循環(huán)、靜置. 變壓器安裝完后, 變壓器交接試驗(yàn)合格.

c. 拆除原500 kV母線及母線接地開關(guān)(5117); 拆除內(nèi)橋(5011)斷路器、電流互感器; 拆除#3、#4主變高壓側(cè)2組隔離開關(guān)(50116、50216)及#3主變高壓側(cè)電壓互感器、避雷器; 拆除#3機(jī)間隔內(nèi)2組隔離開關(guān)(50112、50121)及#4機(jī)間隔內(nèi)2組隔離開關(guān)(50212、50221); 拆除#3機(jī)線路側(cè)電壓互感器、避雷器; 拆除以上設(shè)備連接用分裂導(dǎo)線、管母線及支柱絕緣子; 拆除#3主變側(cè)龍門架及靠原500 kV母線側(cè)龍門架之間跨線, 拆除#3主變套管引下線及中性點(diǎn)連接導(dǎo)線; 制作并安裝#4機(jī)至內(nèi)橋出線、間隔內(nèi)跨線至線路電流互感器引下線; 安裝并接入#3主變高壓側(cè)220 kV避雷器, 試驗(yàn)合格; 安裝并接入#3機(jī)線路側(cè)220 kV電壓互感器、避雷器, 試驗(yàn)合格; 制作并安裝#3主變側(cè)龍門架及靠原500 kV母線側(cè)龍門架之間跨線、#3主變套管引下線及中性點(diǎn)連接導(dǎo)線、間隔內(nèi)跨線至線路電流互感器引下線. 連線更換為LGJ-800/100型鋼芯鋁絞線, 金具配套更換. 改造后的一次接線如圖2所示.

圖2 改造后一次接線

4 項(xiàng)目評價(jià)

改造項(xiàng)目施工完成后, #3、#4機(jī)組開機(jī)一次并網(wǎng)成功, 同時(shí)并網(wǎng)安評一次通過, 表明該項(xiàng)目改造非常成功.

從電網(wǎng)運(yùn)行角度來看, #3機(jī)組降壓改造前, 接入500 kV系統(tǒng), 通過220 kV下網(wǎng)部分容量, 潮流迂回大, 改造后該廠附近區(qū)域可基本消納#3機(jī)組電量, 大大提高了電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性.

從電廠經(jīng)濟(jì)效益來看, 改造后#3機(jī)組預(yù)計(jì)每年可提高利用小時(shí)數(shù)1 000 h(發(fā)電量6億kWh), 每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)燃煤: 600 000 kW × 1 000 h × 20 g/1 000 000 = 12 000 t (600 MW超臨界機(jī)組供電煤耗低于300 MW機(jī)組20 g×kW-1×h-1)[3], 按照每噸標(biāo)準(zhǔn)煤887元計(jì)算, 每年可節(jié)約資金1 064萬元, 節(jié)能減排效果顯著.

從設(shè)備運(yùn)行角度看, 改造后的#3、#4機(jī)組出線全部更換成發(fā)電機(jī)-變壓器-線路單元接線, 設(shè)備大為減少, 利于運(yùn)行人員操作、檢修, 同時(shí)2臺機(jī)組出線無橋接連線, 互不干擾, 單臺機(jī)組出線設(shè)備的故障不會影響其他機(jī)組的安全運(yùn)行, 提高了機(jī)組運(yùn)行的可靠性.

5 結(jié)語

大型火電機(jī)組出線降壓改造, 對于電網(wǎng)來說, 降低了系統(tǒng)網(wǎng)損, 提高了電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性, 同時(shí), 緩解了500 kV系統(tǒng)下網(wǎng)壓力, 提高了電網(wǎng)的供電可靠性; 對于電廠來說, 有效提高了機(jī)組的利用小時(shí)數(shù), 降低了供電煤耗, 節(jié)約了能源. 該項(xiàng)目的成功實(shí)施也為其它同類型電廠改造提供了經(jīng)驗(yàn).

[1] 耿建風(fēng),李嫻, 劉湘蒞. 500 kV擴(kuò)大內(nèi)橋接線方案研究[J]. 河南電力, 2008(1): 14—16.

[2] 沈玉華. 600 MW超臨界機(jī)組煤耗降低的重要舉措[J]. 上海電力, 1999(1): 16—17.

[3] 應(yīng)光偉, 趙玉柱, 孫科, 等. 600 MW超臨界火電機(jī)組運(yùn)行現(xiàn)狀及性能優(yōu)化[J]. 發(fā)電與空調(diào), 2012(1): 1—8.

Step-down modification of 600 MW thermal power units transmission line

LUO Zhi-guo

(Datang Xiangtan Power Generation Co. Ltd, Xiangtan 411102, China)

In Hunan Province, because most of the 600 MW thermal power unit outgoing line all access to 500 kV system, so in the high load time, the 500 kV bus is almost working at high load condition, this is not safe for network. In view of the above situation, a method that the 600 MW thermal power unit outgoing line access from 500 kV system to 220 kV system is introduced. A power company has successfully completed the project, and passed the safety evaluation. This experience can be a reference.

600 MW thermal power units; step-down modification; 500 kV system; 220 kV system;

10.3969/j.issn.1672-6146.2013.01.009

TM 611; TM 714.2

1672-6146(2013)01-0035-03

email: 734150479@qq.com.

2013-01-10

(責(zé)任編校: 江 河)