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 超超臨界機組,發(fā)變組單元接線,發(fā)電機出口配置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)運行?;幢鄙昴馨l(fā)電有限公司(下文簡稱平山二期)新建一臺1350MW 機組,預(yù)計2021 年轉(zhuǎn)入商業(yè)運行。平山二期在原一期500kV 升壓站擴建一個不完整串,其主變升壓后接入;平山電廠500kV 升壓站擴建后,主接線仍為3/2接線,分別為一期兩個完整串和二期一個不完整串;平山一、二期三臺發(fā)電機共用兩條出線,將電送至7 公里外的濉溪。
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,機組停運后需通過自身主變將電倒送至機組側(cè),上網(wǎng)電量結(jié)算方式變更后,機組停役時會產(chǎn)生購網(wǎng)電量。結(jié)合2018 年、2019 年兩臺機組停運期間機組耗電量分別為700.79 萬度和721.59 萬度,按購網(wǎng)電價約0.9元/度,照此推算則后續(xù)每年機組停運期間將會產(chǎn)生約630萬元購網(wǎng)電量費用。如果能有效降低機組停運期間購網(wǎng)電量,則可為公司經(jīng)營目標減緩一定壓力。[1]
根據(jù)系統(tǒng)運行方式可知,購網(wǎng)電量主要由三部分組成:1.變壓器自身損耗電量;2.停運機組自身剩余系統(tǒng)耗電量;3.停運機組所帶外委負荷耗電量。
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,只有通過改善停運機組廠用電運行方式,轉(zhuǎn)移停運機組剩余負荷才可實現(xiàn)。
平山一期每臺機組各配置兩條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,用于主機設(shè)備供電。正常運行時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,兩臺機組10kV 廠用A/B 段間設(shè)置聯(lián)絡(luò)電纜(未設(shè)計啟備變)。某臺主變/高廠變檢修時,其對應(yīng)的10kV 廠用段通過鄰機的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,如果機組停運直接將10kV 廠用A、B 兩段切至臨機供電,此時購網(wǎng)電量最低(僅剩停運機組主變空載損耗)。但此種運行方式會造成運行機組快切閉鎖,10kV 廠用段備用電源失去,一旦運行機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”的運行方式。平山一期吸風(fēng)機、送風(fēng)機、一次風(fēng)機為單臺布置,均布置在10kV 廠用B 分支,外圍公用負荷布置在10kV 廠用A 分支,結(jié)合上述情況,我們機組停運后切換10kV 廠用A 段或B 段對運行機組的影響進行了分析。以1 號機組運行,2 號機組解列為例:
(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)運行,1 號機組存在繼續(xù)運行的可能性。另外,2 號機組所帶公用負荷已隨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 號機組直接MFT,無挽救可能。另外,2 號機組所帶公用負荷仍由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,決定機組停運后將其10kV 廠用A 段通過聯(lián)絡(luò)線切至臨機高廠變供電,10kV 廠用B 段保留原運行方式。
停運機組剩余負荷主要為兩部分:機組自身剩余負荷和機組所帶外委公用系統(tǒng)負荷。
機組解列后,10kV 廠用A 段通過聯(lián)絡(luò)線切至臨機高廠變供電后,停運其10kV 廠用B 段供電運行輔機,啟動10kV 廠用A 段供電輔機。另外,逐步停運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。
按照上述方式,停運機組大部分負荷已通過10kV 廠用A 分支聯(lián)絡(luò)線切至臨機高廠變供電。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)的電源運行方式,更改為以運行機組供電電源為主用,停運機組供電電源為備用。同時要求上述外圍系統(tǒng)設(shè)備啟動,優(yōu)先使用運行機組供電設(shè)備,只有當(dāng)該設(shè)備因缺陷或檢修無法繼續(xù)運行時再切換。
廠用電運行方式變更后,臨機高廠變負荷將上升,為保障運行機組安全穩(wěn)定,以及突發(fā)事故情況時運行人員能夠可靠處理,對相關(guān)注意事項總結(jié)如下。
1.監(jiān)視運行機組高廠變的運行參數(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同時啟動,大功率電機啟動前應(yīng)提前匯報值長,啟動10kV 大功率電機間隔不小于5 分鐘。大功率電機啟動前,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)度申請短時退出運行機組AVC。在500kV 電壓不越上限的前提下,通過對運行發(fā)電機增磁來提高發(fā)電機機端電壓。[3]
3.避免運行機組高廠變高壓側(cè)過負荷、低壓側(cè)A 分支過流情況的出現(xiàn)。當(dāng)班值長應(yīng)控制輔機運行方式,尤其公用系統(tǒng)輔機,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,應(yīng)設(shè)法調(diào)整運行方式。
4.加強對運行機組主變及高廠變的運行中的檢查,運行機組高廠變負荷達到額定負荷69%(高壓側(cè)電流約1250A)時,檢查其“自動”位冷卻風(fēng)扇自啟。若遇到過熱天氣或機組過負荷工況,當(dāng)“自動”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)扇手動開啟。[4]
5.加強對500kV 系統(tǒng)、運行機組主變及高廠變保護裝置的巡視,當(dāng)500kV 系統(tǒng)、運行機組主變及高廠變保護裝置出現(xiàn)任何異常報警及時匯報部門專業(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.加強對10kV 廠用1A/2A 段廠聯(lián)線電纜頭的檢查,確保此特殊運行方式期間無任何放電現(xiàn)象。
7.停運機組10kV 廠用A 段切至運行機組供電前,試啟兩臺機組柴油發(fā)電機一次,確認柴發(fā)可以正常備用。加強對兩臺機組保安電源系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、UPS 等重要設(shè)備的巡檢監(jiān)視,確保運行機組保安電源系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、UPS系統(tǒng)運行正常。
8.特殊運行方式期間,運行機組主變及高廠變跳閘,檢查其10kV 廠用B 段自動切至臨機供電,檢查跳閘機組400V 保安B 段運 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、電動消防泵、燃油泵負荷。[5-6]
9.特殊運行方式期間運行機組主變及高廠變跳閘,若其10kV 廠用B 段未切換至臨機供電,按《防止全廠停電事故措施及事故處理預(yù)案》處理。
優(yōu)化前,平山一期機組停運初期(前4天)購網(wǎng)電量最大,隨著停運時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,停運機組日購網(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0.9 元/度計算,則機組停運期間每天可節(jié)省約4.5 萬元的購網(wǎng)電費。