國產(chǎn)1000MW火電機組電能平衡分析

劉寶成++郭大鵬

摘 要：火電廠電能平衡分析，是為了掌握火電廠各主要電氣設(shè)備能耗情況，用于指導(dǎo)火電廠電氣設(shè)備的節(jié)能改造以及節(jié)能管理，從而提高火電廠電能的利用率。通過開展科學(xué)有效的電能平衡分析，可以及時發(fā)現(xiàn)電能計量系統(tǒng)存在的問題，為計量技術(shù)監(jiān)督提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：電能平衡 火電廠 平衡期 計量

中圖分類號：TK282.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）11（a）-0044-02

什么是電能平衡？簡單說來，電能平衡就是研究電能在實際使用過程中有多少被生產(chǎn)和生活所利用而做了有用功；有多少沒有被利用而白白消耗掉。火電企業(yè)開展電能平衡工作主要參考《火力發(fā)電廠電平衡導(dǎo)則（DL/T 606.4-1996）》中所規(guī)定的要求進行，以火力發(fā)電廠為研究對象，對有功電能的輸送、轉(zhuǎn)供、分布、流向進行考察、測定、分析和研究，建立廠用電范圍內(nèi)輸入電能、有效電能和損失電能之間的平衡關(guān)系；了解火力發(fā)電廠的用電水平和尋求節(jié)電的正確方向與途徑[1-2]。

通過電能平衡測試，能達到以下主要目的。

（1）搞清損耗電能的分布情況，找出節(jié)電潛力和節(jié)電部位。

（2）測算主要大型用電設(shè)備的電能利用效率。通過與國內(nèi)外同行業(yè)該類設(shè)備的電能利用效率比較，判斷本企業(yè)大型用電設(shè)備電能利用效率高低，以及是否需要技改。

（3）根據(jù)測試結(jié)果，找出電能損失大和電能利用率低的原因，幫助企業(yè)確定節(jié)電途徑。企業(yè)通過調(diào)整不合理的工藝和設(shè)備， 改革不合理用電制度等技改措施， 提高電能利用率，達到降低生產(chǎn)成本，獲取經(jīng)濟效益的目的。

1 華東某1000MW火電機組的電能平衡分析情況

華東XX發(fā)電公司2臺機組于2016年底先后投產(chǎn)，汽輪機是上海汽輪機有限公司設(shè)計制造的超超臨界、一次中間再熱、四缸四排汽、單軸、雙背壓、反動凝汽式汽輪機機組，型號為N1013-28/600/620；鍋爐為DG3002/29.3-Ⅱ1型，高效超超臨界參數(shù)變壓運行直流爐，一次中間再熱、單爐膛、平衡通風、固態(tài)排渣、露天布置、全鋼構(gòu)架，鍋爐采用Π型布置方式，前后墻對沖燃燒方式；發(fā)電機為上汽生產(chǎn)的THDF125/67型汽輪發(fā)電機；主變采用江蘇常州東芝變壓器有限公司生產(chǎn)的型號為SFP-1230MVA/525±2×2.5%/27kV，戶外、三相雙繞組、強迫導(dǎo)向油循環(huán)、油浸風冷、無勵磁調(diào)壓式變壓器。

華東XX發(fā)電公司電能平衡工作主要參考DL/T 606.4《火力發(fā)電廠電平衡導(dǎo)則》及DL/T 1052《節(jié)能技術(shù)監(jiān)督導(dǎo)則》所規(guī)定的要求進行。電能平衡分析內(nèi)容包括以下幾個方面。

（1）計算分析全廠10kV及以上系統(tǒng)平衡期內(nèi)電量分布情況。

（2）計算分析機組及全廠供網(wǎng)差、變壓器損耗、母線不平衡率。

（3）分析各電能計量點的正確性。

基本公式如下。

供網(wǎng)差=發(fā)電量-廠用電量（低壓側(cè)）-上網(wǎng)電量-勵磁變電量-高公變低壓側(cè)

×

100%

500kV母線不平衡率=

×

100%

10kV母線電量不平衡率=×

100%

由于火電廠普遍裝有電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)（ECS系統(tǒng)），所以很多需要的數(shù)據(jù)都可以直接從ECS系統(tǒng)中獲得，這就大大減輕了數(shù)據(jù)采集工作。該公司1號機組2016年8月1日投運，2號機組2016年11月30日投運，根據(jù)機組實際運行情況，選取2016年12月1日0點至2016年12月15日0點為電能平衡期（電能平衡期宜選用雙機穩(wěn)定運行期間）。該平衡期內(nèi)機組負荷率為61.22%，綜合廠用電率為5.3%。平衡期電量數(shù)據(jù)調(diào)取電量采集系統(tǒng)中“發(fā)電機出口、高廠變高壓側(cè)、高公變高壓側(cè)、主變壓器高壓側(cè)、500kV出線、啟備變高壓側(cè)、各10kV廠用段進線、10kV負荷側(cè)電量”作為平衡期電量計算依據(jù)。

2 電能平衡數(shù)據(jù)計算及分析

電能計量平衡分析以2016年12月1日0點至2016年12月15日0點為平衡統(tǒng)計周期，各數(shù)據(jù)見表1。

全廠及單臺機組電能平衡分析計算的供網(wǎng)差中包括了：主變壓器損耗電量、高廠變損耗電量、高公變損耗電量、發(fā)電機出口至500kV出線的線損、低壓母線的線損以及勵磁變電量；算數(shù)據(jù)中全廠、1號機組、2號機組電能不平衡率分別為0.28%、0.32%、0.21%，由于1號機組平衡期內(nèi)發(fā)電量低于2號機組發(fā)電量，所以，1號機組不平衡率較2號機組大0.11個百分點；總體看來該公司1號機組、2號機組及全廠供網(wǎng)不平衡率較小且與系統(tǒng)實際運行參數(shù)基本一致。

3 電能平衡數(shù)據(jù)分析總體情況

通過在平衡期內(nèi)電量數(shù)據(jù)分析，該公司1號、2號機組電能供網(wǎng)不平衡率、主變損耗率、500kV母線不平衡率滿足規(guī)程及設(shè)計要求，實際損耗數(shù)據(jù)與系統(tǒng)參數(shù)基本一致，廠用10kV母線除公用OB段母線電量不平衡率偏大外，其他10kV段母線符合標準要求。但該公司電能計量存在以下問題。

（1）根據(jù)表1數(shù)據(jù)中“1號高廠變高壓側(cè)”電量（921.591萬kWh）與“10kV 1A段母線+10kV 1B段母線”電量（924.9萬kWh）差值為-3.309萬kWh，高廠變損耗為負值與實際運行情況不符，需要對1號高廠變高壓側(cè)、10kV分支進線電能計量裝置重新進行校準、檢驗，綜合分析回路壓降、互感器或采集網(wǎng)絡(luò)問題。

（2）廠用10kV段個別電量計量點。1B磨煤機、1B引風機、1B一次風機、廠用10kV 2B進線計量點數(shù)據(jù)錯誤，應(yīng)重新進行核查，以提高廠用電能計量的準確性。

4 結(jié)語

電能平衡是企業(yè)實現(xiàn)節(jié)電科學(xué)管理的有效途徑，并且技術(shù)性強、周期長、工作量繁雜，加上企業(yè)對其意義認識不足，現(xiàn)在開展并不廣泛。如何減少機組在低負荷運行時，設(shè)備運行耗能高的現(xiàn)象，強化用電制度管理，是今后火電廠節(jié)能降耗工作的重點。通過電平衡測試工作，對火電廠廠用電系統(tǒng)進行科學(xué)的挖潛，合理選擇試驗的平衡范圍，對消耗電能的設(shè)備運行現(xiàn)狀進行客觀量化的整體評估，掌握火力發(fā)電廠的用電水平和尋求節(jié)電的正確方向與途徑。

參考文獻

[1] GB/T 8222-2008，用電設(shè)備電能平衡通則[S].

[2] DL/T 606.4-1996，火力發(fā)電廠電能平衡導(dǎo)則[S].

[3] GB/T 6422-2009，用能設(shè)備能量測試導(dǎo)則[S].

[4] DL/T 606.1—1996，能量平衡導(dǎo)則總則[S].endprint