超臨界機組廠用電系統運行方式優化與節能分析

張豐收 王長海

摘 要：本文以近期投產的華能澠池熱電廠350MW超臨界機組廠用電系統為研究對象，研究了改變低壓廠用變運行方式對機組節能效果的影響，從低壓廠用變節能原理分析入手，通過運行方式的調整，來實現降低生產廠用電率的目的，從而增加了上網電量，降低了企業供電成本。

關鍵詞：超臨界機組;低壓廠用變;節能

1 概述

華能澠池熱電廠2×350MW機組為超臨界雙抽供熱發電機組，由東方汽輪發電機生產，西北電力設計院設計，2016年12月投入商業運營，投產初期生產廠用電率超過設計值4.99%。國內先進機組，神華浙江舟山350MW超臨界純凝機組發電廠用電率在4.18%，國電宿州二熱350MW超臨界供熱機組發電廠用電率在3.75%[1]。通過與國內同機型比較，澠池熱電廠2×350MW機組的發電廠用率偏高，差距較大。

華能澠池熱電廠全廠低壓廠變配置20臺，照明、化學等公用系統低壓廠用變平均負荷率不到額定10%，最大負荷率不到30%，由于選型裕量較大，導致公用系統低壓廠用變運行在低效率區，廠用電量增加。

2 低壓廠用變運行方式優化及節能效果

2.1 低壓廠用變節能原理分析

變壓器作為一種能量轉換設備，在轉換能量過程中必然會產生一定的電能損耗，如何減少轉換過程中不必要的損耗成為深度節能的課題。

干式變壓器在空載損耗（鐵損）等于負載損耗（銅損）的情況下運行，此時變壓器運行效率最大，變壓器這樣所帶負荷也最為經濟[2]。變壓器的損耗和油浸式變壓器一樣，干式變壓器的損耗主要由以下三部分組成：1）磁損耗，為干式變鐵芯內主磁通及鐵芯磁滯損耗形成的渦流損耗;2）電損耗，為干式變線圈繞組導線電阻發熱產生的負載損耗;3）附加損耗，包括干式變鐵芯的附與損耗和繞組的附加損耗之和。

A化水變、A照明變在運行期間負荷率很小，月平均負荷率分別為0.88%-10.37%、9.04%-15.87%，普遍運行在低效率區，因此可以對這些不影響安全生產的、負載輕的廠用變壓器運行方式進行改變，實行變壓器一運一備，負荷母線類似單母分段的接線方式，以提高變壓器的運行效率，消除不必要的損耗，降低廠用電率。

2.2 照明變、化水變運行方式優化

B照明變、B化水變按正常運行方式運行，照明、化水PC段母線聯絡開關投入運行，照明、化水PC段工作電源進線開關分閘位，拉至隔離位位置，A照明、A化水變高壓側開關熱備用，B照明/B化水變同時帶照明、化水PC段母線運行，A照明、A化水變熱備用。

按定期試驗安排每月6日對A照明、A化水變高壓側測絕緣;每月21日對A照明、A化水變充電空載運行2小時。

加強對運行變壓器電流、溫度監視，防止過載及超溫;A化水變高壓側、低壓側分別不得高于192.45A、2887A，A照明變高壓側、低壓側分別不得高于48.1A、722A;運行變壓器過載，要及時投運備用變壓器，將PC A段由聯絡供電倒回正常運行方式。

2.3 照明變、化水變運行方式分析

由于每臺變壓器容量按同時帶兩段母線設計，容量完全滿足該種運行方式要求。

保護定值計算按同時帶兩段母線時整定，能滿足該種運行方式要求。

照明/化水PC A段母線工作電源進線開關拉至隔離位，有效避免非同期合閘、低廠變低壓側反送電。

備用變壓器定期測絕緣、充電，滿足備用要求。

只針對非重要負荷母線調整運行方式，即使發生最惡劣情況使兩段母線同時失壓，不會影響機組正常運行。

綜上所述，此種運行方式具備一定的安全性，同時能有效降低廠用電率，有實施價值。

2.4 改變照明變、化水變運行方式節能效果分析

根據2018年與2019年化水變、照明變用電量計算可以得出，照明、化水變壓器損耗每月減少0.73萬kWh，每年降低廠用電量8.76萬kWh，達到了深度節能降耗的目的。

3 總結

采用運行方式調整的方式，可以有效降低廠用電率，提高了全廠上網電量。在保證設備運行可靠的基礎上，通過改變化水變、照明變等低壓廠用變運行方式，來實現降低生產廠用電率的目的，從而增加了上網電量，降低了企業供電成本。

參考文獻

[1]2016年度全國火電300MW級機組能效水平對標及競賽指標分析報告[R].中國電力企業聯合會，2017：9-10.

[2]李偉.變壓器的合理運行[J].安徽科技，2011，22（2）：19-20.