(華能甘肅水電開發(fā)有限公司，甘肅 蘭州 730060)

水電站廠用電指標使用綜合廠用率，反映電站廠用電消耗的實際情況，可通過廠用電率合理性分析電站廠用耗電情況以及節(jié)能降耗挖潛的空間，促進廠用電的合理管理，提高電站效益?？茖W(xué)合理安排不同環(huán)境、不同工況下的設(shè)備運行，優(yōu)化廠用負荷的運行措施，可以在保障設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的同時，達到更好的節(jié)能效果。

1 水電廠用負荷組成

小型電站綜合廠用電量，一般包括廠內(nèi)設(shè)備設(shè)施用電和供電線路的損耗，有些電站的專線對外直供電量也計入綜合廠用電量。其中，廠內(nèi)用電量是最主要的負荷，包括自用負荷、公用負荷和附屬負荷等。線路損耗則與電壓等級、輸送距離有關(guān)。

1.1 自用負荷

自用負荷一般是主輔機設(shè)備和主變設(shè)備的用電負荷，包括有蝶閥壓油裝置的油泵、調(diào)速器壓油裝置的油泵、勵磁系統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇和啟勵電源、機組循環(huán)供水水泵、主變的冷卻風(fēng)扇和循環(huán)油泵等主設(shè)備用電。

1.2 公用負荷

公用負荷一般是廠內(nèi)公用系統(tǒng)、機械設(shè)備等用電負荷，包括有站內(nèi)油、氣、水等系統(tǒng)用電；直流電源與通信電源；廠房橋機和尾水閘門啟閉機用電；全廠的照明、通風(fēng)空調(diào)、采暖、消防等系統(tǒng)用電；檢修電源等。

1.3 附屬負荷

附屬負荷主要包括樞紐、進水口等部位水工機械設(shè)備用電、壩區(qū)和道路照明、廠內(nèi)為生產(chǎn)服務(wù)的生活用電等。

2 水電廠用電的使用分析

水電站綜合廠用率一般在2%～4%之間,小型電站因廠用負荷設(shè)計保證率的要求和輔助設(shè)備相對較少，綜合廠用率一般在低限值。

2.1 廠用電量影響因素分析

綜合廠用率最直接影響因素就是綜合廠用電量的大小，表1是6座小型水電站2019年度的廠用電量實際消耗水平。

通過廠用電管理實踐可以初步分析水電廠用電量的主要影響因素，具體包括：不同環(huán)境、不同規(guī)模、不同類型的水電站廠用電量不同，與主輔機設(shè)備數(shù)量、用電負荷設(shè)計水平有較大關(guān)聯(lián)，一般貫流式機組輔機設(shè)備較多，廠用電量較高；廠用電量一般與發(fā)電量成正相關(guān)，汛期時生產(chǎn)廠用較高；廠內(nèi)用電量中的自用負荷和公用負荷用電量是較長時段消耗的用電量，設(shè)備保證率要求相對較高，耗電量一般占到廠用電的80%以上，附屬負荷均是短時段或間歇用電，用電量較小；主變損耗、滲漏排水用電和嚴寒地區(qū)冬季采暖電熱用電等特殊因素有可能對小型電站廠用電量影響較大，需要重點關(guān)注；部分電站的專線供電量和線路損耗是造成綜合廠用電量在部分時段異常偏高的原因。如表1中電站6外送線路有40km，同時廠內(nèi)還有一條5km的10kV直配電，保障冬季運行期間用電。

2.2 廠用電量多少影響因素分析

廠用電量多少影響因素較多，與電站設(shè)備設(shè)施配置、啟停方式和使用頻率有關(guān)，也與電站廠用電合理管理有關(guān)，其中主變損耗、備自投備用方式、廠內(nèi)電機耗電以及人員節(jié)約用電意識不強是重要因素，降低廠用電可以從設(shè)備優(yōu)化運行、設(shè)備技術(shù)改造和用電合理管理等方面著手采取措施。

表1 廠用電量對比 單位：萬kW·h

續(xù)表

3 水電廠用電節(jié)能措施

3.1 用電設(shè)備的優(yōu)化運行

3.1.1 減少機組冷卻系統(tǒng)的耗電量

冷卻系統(tǒng)設(shè)備一般選擇在極端運行環(huán)境下，保證發(fā)電機定轉(zhuǎn)子溫升滿足要求的冷卻風(fēng)機。因此，在冬季、夜間時段環(huán)境或發(fā)電機空輕載工況下，可根據(jù)環(huán)境溫度合理安排冷卻風(fēng)機的運行時間和負荷，減少廠用電量。冷卻系統(tǒng)維護時，也應(yīng)及時對管路、散熱器進行清掃和疏通，保證散熱效果。

3.1.2 選用節(jié)能型變壓器

選用節(jié)能型變壓器可顯著降低變壓器的空載損耗、負載損耗。考慮將備自投方式由明備用的熱備用方式變換為暗備用的內(nèi)橋斷路器備自投方式，減少備用變壓器的空載損耗，節(jié)能降耗。

3.1.3 加強廠內(nèi)設(shè)備管路的巡回檢查和維護

日常運行期間，要加強廠內(nèi)設(shè)備管路的巡回檢查和維護，及時處理“漏油、漏水、漏氣”等設(shè)備缺陷，減少輔助設(shè)備的啟停次數(shù)，減少廠用電量。

3.1.4 合理控制技術(shù)供水系統(tǒng)的運行時間和啟動次數(shù)

制定設(shè)備定期輪換和試運轉(zhuǎn)工作管理制度，減少電機運行時間；要做到勤調(diào)整設(shè)備閥門,減少水泵啟動頻次和時間；及時清洗濾水器,保證水泵的工作壓力；檢查和維護水泵密封，減少滲漏量。

3.2 輔助設(shè)備的技術(shù)改造

在保證安全運行情況下加裝變頻器，電機設(shè)備由工頻改為變頻運行模式，做到不同工況下的設(shè)備節(jié)能；冷卻系統(tǒng)考慮在發(fā)電機轉(zhuǎn)子上安裝風(fēng)斗，加強空氣流通冷卻,提高機組降溫散熱效果。中低水頭電站的技術(shù)供水可以考慮采取水輪機頂蓋取水，自流供水,減少水泵設(shè)置，節(jié)能降耗。

3.3 機組設(shè)備的經(jīng)濟運行

通過運行時負荷優(yōu)化調(diào)整，避免機組長時間低負荷運行和減少機組空轉(zhuǎn)耗水量；設(shè)備運行中，盡量減少無功功率，提高發(fā)電機效率，既能降低主變和定子的溫升，保證設(shè)備安全穩(wěn)定運行，又能降低發(fā)供電過程中的損耗，提高輸送功率。

3.4 廠內(nèi)照明的合理管理

廠內(nèi)照明要充分利用自然光照，合理規(guī)劃區(qū)分不同區(qū)域的照度要求。廠內(nèi)照明應(yīng)使用高效節(jié)能、壽命長的節(jié)能燈器具，節(jié)能燈具較普通燈具可節(jié)電70%～80%。同時在廠內(nèi)區(qū)分正常工作和夜間工作模式，采用分區(qū)照明、間隔開燈等方式，對于非重點工作區(qū)域采用不同的線路控制等措施。

3.5 電能計量的有效管理

電能計量誤差由電壓互感器、電流互感器、電能表等設(shè)備誤差和PT二次回路壓降引起的誤差組成，其中PT二次回路壓降引起的誤差是主要因素。定期檢測PT二次回路壓降,對二次回路連接導(dǎo)線、開關(guān)及接線端子進行檢查維護，降低計量誤差。同時可以考慮通過減少PT二次回路電流、阻抗，增加補償裝置，更換高精度電能表等措施提高電能計量水平。

4 結(jié) 語

水電站的節(jié)能降耗，要充分調(diào)動電站員工的積極性和主動性，采取節(jié)約廠用電的措施，優(yōu)化設(shè)備運行方式，利用技術(shù)改造節(jié)能降耗，合理進行廠用電的使用和管理，達到保證電站安全生產(chǎn)、增加有效發(fā)電量、最終提高電站效益的目標。