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超临界机组厂用电系统运行方式优化与节能分析

范文

张丰收王长海

摘要：本文以近期投产的华能渑池热电厂350MW超临界机组厂用电系统为研究对象，研究了改变低压厂用变运行方式对机组节能效果的影响，从低压厂用变节能原理分析入手，通过运行方式的调整，来实现降低生产厂用电率的目的，从而增加了上网电量，降低了企业供电成本。

关键词：超临界机组;低压厂用变;节能

1 概述

华能渑池热电厂2×350MW机组为超临界双抽供热发电机组，由东方汽轮发电机生产，西北电力设计院设计，2016年12月投入商业运营，投产初期生产厂用电率超过设计值4.99%。国内先进机组，神华浙江舟山350MW超临界纯凝机组发电厂用电率在4.18%，国电宿州二热350MW超临界供热机组发电厂用电率在3.75%[1]。通过与国内同机型比较，渑池热电厂2×350MW机组的发电厂用率偏高，差距较大。

华能渑池热电厂全厂低压厂变配置20台，照明、化学等公用系统低压厂用变平均负荷率不到额定10%，最大负荷率不到30%，由于选型裕量较大，导致公用系统低压厂用变运行在低效率区，厂用电量增加。

2 低压厂用变运行方式优化及节能效果

2.1 低压厂用变节能原理分析

变压器作为一种能量转换设备，在转换能量过程中必然会产生一定的电能损耗，如何减少转换过程中不必要的损耗成为深度节能的课题。

干式变压器在空载损耗（铁损）等于负载损耗（铜损）的情况下运行，此时变压器运行效率最大，变压器这样所带负荷也最为经济[2]。变压器的损耗和油浸式变压器一样，干式变压器的损耗主要由以下三部分组成：1）磁损耗，为干式变铁芯内主磁通及铁芯磁滞损耗形成的涡流损耗;2）电损耗，为干式变线圈绕组导线电阻发热产生的负载损耗;3）附加损耗，包括干式变铁芯的附与损耗和绕组的附加损耗之和。

A化水变、A照明变在运行期间负荷率很小，月平均负荷率分别为0.88%-10.37%、9.04%-15.87%，普遍运行在低效率区，因此可以对这些不影響安全生产的、负载轻的厂用变压器运行方式进行改变，实行变压器一运一备，负荷母线类似单母分段的接线方式，以提高变压器的运行效率，消除不必要的损耗，降低厂用电率。

2.2 照明变、化水变运行方式优化

B照明变、B化水变按正常运行方式运行，照明、化水PC段母线联络开关投入运行，照明、化水PC段工作电源进线开关分闸位，拉至隔离位位置，A照明、A化水变高压侧开关热备用，B照明/B化水变同时带照明、化水PC段母线运行，A照明、A化水变热备用。

按定期试验安排每月6日对A照明、A化水变高压侧测绝缘;每月21日对A照明、A化水变充电空载运行2小时。

加强对运行变压器电流、温度监视，防止过载及超温;A化水变高压侧、低压侧分别不得高于192.45A、2887A，A照明变高压侧、低压侧分别不得高于48.1A、722A;运行变压器过载，要及时投运备用变压器，将PC A段由联络供电倒回正常运行方式。

2.3 照明变、化水变运行方式分析

由于每台变压器容量按同时带两段母线设计，容量完全满足该种运行方式要求。

保护定值计算按同时带两段母线时整定，能满足该种运行方式要求。

照明/化水PC A段母线工作电源进线开关拉至隔离位，有效避免非同期合闸、低厂变低压侧反送电。

备用变压器定期测绝缘、充电，满足备用要求。

只针对非重要负荷母线调整运行方式，即使发生最恶劣情况使两段母线同时失压，不会影响机组正常运行。

综上所述，此种运行方式具备一定的安全性，同时能有效降低厂用电率，有实施价值。

2.4 改变照明变、化水变运行方式节能效果分析

根据2018年与2019年化水变、照明变用电量计算可以得出，照明、化水变压器损耗每月减少0.73万kWh，每年降低厂用电量8.76万kWh，达到了深度节能降耗的目的。

3 总结

采用运行方式调整的方式，可以有效降低厂用电率，提高了全厂上网电量。在保证设备运行可靠的基础上，通过改变化水变、照明变等低压厂用变运行方式，来实现降低生产厂用电率的目的，从而增加了上网电量，降低了企业供电成本。

参考文献

[1]2016年度全国火电300MW级机组能效水平对标及竞赛指标分析报告[R].中国电力企业联合会，2017：9-10.

[2]李伟.变压器的合理运行[J].安徽科技，2011，22（2）：19-20.

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