陸衛(wèi)東

[摘 ?要]當(dāng)前，很多發(fā)電廠啟備變習(xí)慣性采用熱備用的運(yùn)行狀態(tài)，它存在空載損耗大、電價(jià)高、電價(jià)差明顯等缺點(diǎn)，但如果改為冷備用，其經(jīng)濟(jì)效益會(huì)大大提高。鑒于此，筆者在本文中嘗試研究了啟備變冷備節(jié)能環(huán)保技術(shù)，通過(guò)多種試驗(yàn)完成了發(fā)電廠啟備變熱備用改冷備用的工程實(shí)施，結(jié)果表明其運(yùn)行情況良好。

[關(guān)鍵詞]空載損耗;啟備變;冷備用技術(shù);節(jié)能環(huán)保

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）22-0001-01

0 引言

通常來(lái)說(shuō)，火力發(fā)電廠都設(shè)置有一臺(tái)或多臺(tái)備用變壓器（簡(jiǎn)稱啟備變），它主要是為發(fā)電機(jī)和主變壓器等重要設(shè)備啟動(dòng)提供電源，同時(shí)在主用變壓器發(fā)生故障或檢修時(shí)啟備變帶負(fù)荷，確保電廠用電的連續(xù)性，保障機(jī)組的安全。在機(jī)組發(fā)電運(yùn)行期間，啟備變基本都處于空載運(yùn)行的狀態(tài)，長(zhǎng)期空載運(yùn)行的損耗是巨大的，這就使得發(fā)電廠提高了對(duì)節(jié)能降耗工作的重視程度，紛紛研究技術(shù)以降低啟備變空載損耗。

1 啟備變環(huán)保節(jié)能的意義分析

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷向前發(fā)展，我國(guó)的各個(gè)企業(yè)單位對(duì)能源的需求日益加大，相應(yīng)地能源消耗也水漲船高。作為能源動(dòng)力的發(fā)電廠推行節(jié)能減排意義重大且勢(shì)在必行?，F(xiàn)階段，建設(shè)節(jié)約環(huán)保型示范電廠已經(jīng)成為各大發(fā)電集團(tuán)落實(shí)國(guó)家走集約型道路的一大表現(xiàn)，這對(duì)發(fā)電廠的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性起著至關(guān)重要的作用。

在以往很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，發(fā)電廠啟備變都是采用熱備用的運(yùn)行狀態(tài)，其空載損耗過(guò)大，但如果將其全部改用冷備用，那么每年可節(jié)約的空載損耗電費(fèi)就十分可觀。此處筆者以某電廠的某臺(tái)啟備變?yōu)槔M(jìn)行說(shuō)明，在該啟備變冷備用投運(yùn)之前，我們對(duì)熱備用情況下的空載電流進(jìn)行了實(shí)測(cè)，實(shí)測(cè)高壓側(cè)二次電流為3mA，CT變比為600A/5A，折算高壓側(cè)一次電流為0.36A，實(shí)測(cè)高壓側(cè)電壓為232KV，所以得出功率為P1=1.732×232×0.36×cos？=144.7KW×0.8175=118.29KW，進(jìn)而得出該變壓器的空載損耗為32KW。但是，如果我們將其更換為冷備用，每年可節(jié)約電費(fèi)約72萬(wàn)元。由此可見(jiàn)，啟備變這一節(jié)能環(huán)保技術(shù)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益是十分可觀的。

2 啟備變環(huán)保節(jié)能技術(shù)改造方案分析

無(wú)可厚非，啟備變冷備用的實(shí)施是用電快切裝置和變壓器保護(hù)裝置有效配合的結(jié)果，如果這兩個(gè)裝置不能有效地配合，就極有可能在關(guān)鍵時(shí)刻“掉鏈子”，比如不能正確地實(shí)現(xiàn)電壓切換，進(jìn)而導(dǎo)致母線失壓，帶來(lái)不可挽回的損失。所以，我們?cè)趩渥兝鋫溆脩?yīng)用前須進(jìn)行可靠的試驗(yàn)和充分的準(zhǔn)備。筆者在此通過(guò)動(dòng)模試驗(yàn)研究來(lái)模擬啟備變?cè)诟鞣N工況下的切換試驗(yàn)，以達(dá)到確認(rèn)啟備變冷備用運(yùn)行可行性的目的。一方面通過(guò)動(dòng)模試驗(yàn)研究獲取有效的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，作為現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行工程改造的重要依據(jù);另一方面采用智能切換裝置和變壓器保護(hù)裝置的合理配合實(shí)現(xiàn)啟備變冷備運(yùn)行切換。具體方案如下：

（一）RTDS數(shù)字仿真試驗(yàn)

為了更好地保證啟備變冷備技術(shù)對(duì)廠用電系統(tǒng)的適用性，我們首先必須對(duì)廠用電系統(tǒng)進(jìn)行建模，做RTDS試驗(yàn)驗(yàn)證，通過(guò)RTDS數(shù)字仿真的方法，對(duì)啟備變冷備用的運(yùn)行情況進(jìn)行定量分析，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，確認(rèn)冷備用是否可靠，保證啟備變冷備用項(xiàng)目的順利實(shí)施。啟備變由熱備用改為冷備用后，啟備變的高、低壓側(cè)斷路器合閘方式會(huì)由此發(fā)生改變，從原來(lái)僅需要合低壓側(cè)斷路器變?yōu)楦?、低壓?cè)斷路器都需要進(jìn)行合閘。在啟備變熱備用的狀態(tài)下，啟備變?cè)诜€(wěn)定的狀態(tài)下運(yùn)行，快切動(dòng)作只需合其低壓側(cè)斷路器。相反在切換后，快切動(dòng)作時(shí)需要合其高、低壓側(cè)斷路器。

（二）現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)施的技術(shù)方案

現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)施的具體技術(shù)方案涉及多個(gè)方面，本文筆者著重探討快切裝置的切換方案和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方案兩種。在實(shí)施啟備變冷、熱備用運(yùn)行時(shí)，廠用電快速切換裝置應(yīng)當(dāng)具備多種切換功能，如圖1所示：

此處筆者以啟備變冷備運(yùn)行工況下保護(hù)起動(dòng)的事故切換方式為例，對(duì)其兩種方式進(jìn)行介紹：

（1）串聯(lián)切換：起動(dòng)后，首先發(fā)跳工作分支命令，如果此時(shí)高壓側(cè)開(kāi)關(guān)不在合位，裝置合備用變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)，時(shí)間t就會(huì)開(kāi)始計(jì)時(shí)，工作分支分開(kāi)后，可以開(kāi)始判斷t值得大小，若t≥△T，那么需要判斷切換條件，如果滿足條件那么發(fā)合備用變低壓側(cè)開(kāi)關(guān)命令。如若發(fā)跳工作令時(shí)高壓側(cè)已在合位，那么就可以直接判切換條件合低壓側(cè)。

（2）同時(shí)切換：起動(dòng)后，首先發(fā)跳工作分支命令，如果此時(shí)高壓側(cè)開(kāi)關(guān)不在合位，裝置合備用變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)，經(jīng)延時(shí)△T和同時(shí)切換合閘延時(shí)定值的最大值后判斷切換條件，若滿足條件，那么發(fā)合備用變低壓側(cè)開(kāi)關(guān)命令。如若發(fā)跳工作令時(shí)高壓側(cè)已在合位，那么就可以直接在經(jīng)同時(shí)切換合閘延時(shí)后判切換條件合低壓側(cè)。

（三）現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

接下來(lái)，筆者將從以下幾個(gè)方面進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，以達(dá)到驗(yàn)證快切裝置的邏輯以及冷備用技術(shù)的可行性等目的。

（1）對(duì)啟備變高低壓側(cè)合閘次序進(jìn)行試驗(yàn)，分析其對(duì)啟備變、保護(hù)及切換兩裝置所產(chǎn)生的影響;

（2）對(duì)比分析熱備用和冷備用兩種情況對(duì)廠用電系統(tǒng)的不同影響;

（3）對(duì)廠用電快切裝置在多種方式下的切換功能進(jìn)行測(cè)試;

（4）最終獲取一個(gè)最佳的保護(hù)切換方案。

通過(guò)上述現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)以及對(duì)比分析，證實(shí)這些試驗(yàn)的結(jié)果與RTDS試驗(yàn)的結(jié)論具有一致性，主要表現(xiàn)為三點(diǎn)：一是不管是冷備用還是熱備用，勵(lì)磁涌流不會(huì)使變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng);二是快切時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)母線電壓的恢復(fù)影響較大，最適宜的切換方案就是高、低壓側(cè)同時(shí)合閘;三是備用變由熱備轉(zhuǎn)為冷備是具有可操作性的。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，電廠啟備變采取冷備節(jié)能環(huán)保技術(shù)的優(yōu)勢(shì)作用是十分明顯的，它能夠在很大程度上避免啟備變的空載損耗，具有成本低、易推廣、省電耗等多重優(yōu)勢(shì)。極大地填補(bǔ)了我國(guó)在這一方面的空白與不足之處，值得國(guó)內(nèi)各企業(yè)，特別是電廠等能耗較高的企業(yè)推廣使用，它將在我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮重要作用。

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