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        發(fā)電機孤網(wǎng)運行的探討

        2015-04-02 12:54:04金春雄
        科技創(chuàng)新與應用 2015年10期
        關鍵詞:發(fā)電機重要性

        金春雄

        摘 要:某化工企業(yè)新增一臺25000kW抽背發(fā)電機組,由于不具備并網(wǎng)條件,為了進行機組帶負荷試運行,計劃實施孤網(wǎng)運行方案。結合企業(yè)現(xiàn)狀對發(fā)電機組孤網(wǎng)運行進行了探討,提出方案如下。

        關鍵詞:發(fā)電機;孤網(wǎng)運行;重要性

        1 發(fā)電機組孤網(wǎng)運行的平衡條件

        (1) 用電與供電的平衡,參考的指標:電網(wǎng)頻率穩(wěn)定;(2)用汽與供汽的平衡,參考的指標:主蒸汽母管壓力的穩(wěn)定;(3)用熱(汽)與抽汽的平衡,參考的指標:抽汽母管壓力的穩(wěn)定。通過各種技術手段保證平衡條件對應的指標參數(shù)相對穩(wěn)定,即可保證孤網(wǎng)系統(tǒng)相對穩(wěn)定。

        2 用電負荷的選擇

        孤網(wǎng)運行發(fā)電機組僅向某一個特定的裝置供電,鍋爐、汽機等設備的用電仍然是市電。發(fā)電機組所帶的用電負荷宜選用負荷等級低、負荷量大、沖擊小的負荷。企業(yè)的氯堿工藝動力負荷約4000kW,氯堿下游化工工藝共有用電負荷約5000kW,以上裝置的負荷等級為二級,還有部分一級負荷。氯堿整流負荷為三級負荷,最大用電負荷約45000kW,由四臺整流變按一拖二方式為電解槽供電,單臺整流變實際最大用電負荷約10000kW,整流是非線性負載,屬于諧波源。

        由于孤網(wǎng)機組供電可靠性不是很高,如果將電解整流的一部分用電負荷由孤網(wǎng)發(fā)電機組供電,即能滿足供電可靠性要求,又能滿足發(fā)電機組帶負荷運行的需要。畢竟孤網(wǎng)發(fā)電機組是按“以汽定電”的原則確定發(fā)電機組的發(fā)電量,在帶負荷運行時要考慮蒸汽的供用平衡。

        3 保障孤網(wǎng)穩(wěn)定運行的技術措施

        3.1 諧波監(jiān)測

        整流負載會產(chǎn)生6k±1次(k=1,2,3…)特征諧波,如5、7、11、13次諧波。諧波含量過大時,發(fā)電機定轉子之間的電磁耦合產(chǎn)生脈動電磁轉矩,影響發(fā)電機安全穩(wěn)定運行;電壓波形畸變后對整流以外的線性負載產(chǎn)生影響。通過對單臺整流變壓器進行諧波測試,掌握各次諧波的含量,如有超標,需要加裝并聯(lián)濾波裝置進行治理,消除含量較高的諧波。

        3.2 發(fā)電機組采用調節(jié)性能優(yōu)良的同步器

        整流器對供電電源質量的要求:頻率范圍:50±0.5Hz;相對穩(wěn)定。發(fā)電機組同步器起調節(jié)控制汽輪機主汽門的作用,要具有遲緩率小、執(zhí)行機構的控制靈敏度與動作靈敏度高、穩(wěn)定性好、運作快速等特點。在系統(tǒng)受到擾動時,能夠通過同步器的優(yōu)良調節(jié)性能將頻率恢復到正常值。

        3.3 保證現(xiàn)有熱能用戶用汽量的穩(wěn)定

        抽背機組原則上以汽定電,由于用戶多,當單個用戶用汽量突然減少時,抽汽母管壓力會有波動,對發(fā)電機出力產(chǎn)生影響。用戶側應有事故放空閥,通過短時間放空,保持抽汽母管壓力穩(wěn)定。

        3.4 保持發(fā)電機機端電壓穩(wěn)定

        通過發(fā)電機的靜態(tài)勵磁裝置優(yōu)良的AVR調節(jié)性能,來保證機端電壓穩(wěn)定。

        3.5 異常狀況時正確處置

        3.5.1 當鍋爐出現(xiàn)異常時,要“電保熱”,即“拉閘限電”。孤網(wǎng)運行機組要求爐、汽、電各個崗位操作監(jiān)控人員協(xié)同性好,反應及時,處理果斷正確。如當鍋爐輔機故障時,鍋爐負荷下降,可以采取拉閘限電,將用電負荷甩掉,保住鍋爐不熄火。(2)當整流負荷突然甩掉時,負荷波動大,要跳發(fā)電機出口開關,聯(lián)鎖關閉主汽門,保護發(fā)電機組。

        3.6繼電保護的配置

        除常規(guī)的保護配置外,針對孤網(wǎng)運行系統(tǒng)還要增設如下保護:

        3.6.1 過電壓保護及單相接地保護:通過在發(fā)電機機端和饋線柜處增設零序電流保護來實現(xiàn),避免系統(tǒng)產(chǎn)生持續(xù)的弧光過電壓造成電壓互感器燒毀、避雷器爆炸。(2)發(fā)電機組、整流變增設低頻、高頻、低電壓、過電壓保護。發(fā)電機組和整流變的保護上下級具有選擇性。(3)為了安全起見,當整流變因自身原因突然跳閘時,發(fā)電機組突然甩負荷,對機組沖擊大,汽機往往難以及時調整,可以增設電流突變保護,來保護發(fā)電機組。

        3.7 當機組緊急停運后,為了不影響熱能用戶的正常生產(chǎn),需要通過減溫減壓裝置保證蒸汽旁路供應。

        該企業(yè)根據(jù)上述方案組織項目實施,一次系統(tǒng)圖見圖。

        投資估算見表。

        按此方案實施后,發(fā)電機組帶著升壓變及整流變零起升壓,電壓穩(wěn)定后,電解整流裝置均勻增加負荷,機組成功進入孤網(wǎng)運行,經(jīng)過72小時試運行考核,機組運行穩(wěn)定,證明該方案可行。

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