朱愛軍，梁廣擎，董冠良，紀連舉，田永志，王 欣

(1. 吉林省電力有限公司電力科學研究院，長春 130021；2. 長春電力集團有限公司，長春 130021 ；3. 吉林電力股份有限公司長春熱電分公司，長春 130607)

臨時電源方式下試運行是新建機組調試階段常采取的一種手段，其主要風險包括：容量核算；系統(tǒng)不同擺布方式下的負荷計算；通風、吹管、沖轉等3個階段的主要風險；各專業(yè)擬采取的相應措施等。吉林某電廠2×350 MW機組為新建工程，屬區(qū)域城市熱電廠，本期建設規(guī)模為2×350 MW國產燃煤超臨界供熱機組，同步建設煙氣脫硫、脫硝設施。由于電廠與電網(wǎng)連絡線不能按工期及時投入，該電廠調試臨時電源10 kV配電工程需由某66 kV變電站供電，通過臨時變壓器將10 kV降為6 kV接至啟動/備用變壓器6 kV側共箱母線，經6 kV廠用母線備用進線開關接到廠用母線上[1-2]。

由于該電廠臨時電源容量有限，試運行過程中廠用電全停概率大、風險高，還存在著臨時變壓器過負荷運行等諸多風險。為確保臨時用電工作的順利開展，并為今后并網(wǎng)發(fā)電創(chuàng)造有利條件，同時亦為同類工程積累經驗，需對該電廠臨時電源方式下試運行進行風險分析，分階段、分專業(yè)進行臨時電源啟動風險可控性研究，并制定相應措施[3-4]。

1 設備概況

鍋爐型號HG-1110/25.4-HM2，為超臨界參數(shù)變壓運行直流、單爐膛、一次再熱、平衡通風、緊身封閉、固態(tài)排渣、全鋼構架、三分倉回轉式空氣預熱器、全懸吊結構Π型鍋爐，最大連續(xù)蒸發(fā)量為1 110 t/h，保證效率不小于92 %。汽輪機型號CLN350-24.2/566/566。發(fā)電機型號QFSN-350-2，為三相、二極、隱極式轉子同步型式。啟動/備用變壓器為SFFZ10-38000/220型，三相自然油循環(huán)風冷分裂繞組有載調壓高壓啟動/備用變壓器，戶外式，額定容量為38/23-23 MVA。

2 現(xiàn)場情況與臨時電源系統(tǒng)

電廠臨時電源從某66 kV變電站接引，該變電站由2臺31 500 kVA的主變壓器組成。臨時電源取自該變電站的10 kV母線，通過大約2 km的電纜接至電廠臨時電源變壓器的10 kV側，臨時電源變壓器型號為S11-±2×2.5×10.5/6.3/15 000，容量為15 000 kVA。通過臨時變壓器將10 kV降為6 kV接至啟動/備用變壓器6 kV側共箱母線，經6 kV廠用母線備用進線開關接到廠用母線上[5]。臨時電源變壓器容量為15 000 kVA，為保證臨時電源容量的正常運行，下面進行相關容量核算。

2.1 變電站承諾容量

變電站2臺31 500 kVA的主變總容量為63 000 kVA，供電公司做出承諾供給臨時電源容量為15 000 kVA(變電站主變壓器剩余容量為48 000 kVA，負荷均值為76.19%，基本滿足變電站負荷高限70%～80%的負荷要求)。

2.2 電纜容量核算

從66 kV變電站到電廠臨時變壓器采用兩回電纜送電，電纜長度大約2 km，電纜型號為YJTY22-8.7/15kV-3×400，其單回路額定載流量為680 A，兩條電纜的額定輸送容量為23 555 kVA，電纜容量可以滿足試運行要求[6]。

2.3 最大用電容量核算

臨時電源變壓器容量為15 000 kVA，為確保臨時電源容量的正常運行，在該方式條件下，需要詳細核算大負荷工況時所需負荷數(shù)，大負荷工況主要有冷態(tài)通風及空氣動力場試驗、吹管、機組沖轉及電氣試驗等；系統(tǒng)擺布方式主要為風機單側和雙側運行，吹管方式為汽泵或電泵等，多種運行方式經詳細核算得出所需用電容量。

通過計算，用電容量最大可能性在于電泵吹管形式下雙側風機運行方式。鍋爐風機雙側運行耗電量較大的設備主要有：投運2臺引風機、2臺送風機、2臺磨煤機、2臺一次風機、1臺電動給水泵、1臺凝結水泵、1臺循環(huán)水泵等。全部系統(tǒng)負荷計算統(tǒng)計值為15 406 kW，按照綜合功率因數(shù)為0.85計算，系統(tǒng)負荷為18 124 kVA。超出臨時電源承諾負荷值3 124 kVA。在此工況下，臨時變壓器電流將達到額定電流的1.21倍，如果持續(xù)運行超過24 h(吹管第一階段或第二階段)，則臨時變壓器安全性無法保證。

2.4 不同方式下6.3 kV廠用母線電壓跌落校驗

選取6.3 kV廠用母線負荷中額定功率最大設備進行電壓校驗，即引風機的電動機正常啟動時母線電壓跌落計算，引風機的電動機額定功率為3 800 kW，額定電流為404 A。在確定臨時變壓器容量為15 000 MVA的前提條件下，按照6種工況計算，雙側風機工況按照可能出現(xiàn)的極限情況計算(最大基礎負荷下啟動第2臺引風機，如果檔板不嚴，風機會產生反轉情況下啟動，則啟動電流可能達到10倍額定電流)，單側風機啟動引風機按照8倍額定電流計算，6種工況下(不包括化水系統(tǒng)和輸煤系統(tǒng))引風機電機啟動時6.3 kV廠用母線電壓跌落程度如下。

a. 雙側風機冷態(tài)通風及空氣動力場試驗。變壓器短路阻抗設計值為6%，第2臺引風機電動機理論啟動電流倍數(shù)為10倍額定電流，基礎負荷為10 128 kW(第2臺送風機未啟動)，第2臺引風機啟動時廠用母線電壓下降為額定電壓的84.33%，即5.31 kV。

b. 單側風機冷態(tài)通風及空氣動力場試驗。變壓器短路阻抗設計值為6%，引風機電動機理論啟動電流為8倍額定電流，基礎負荷為3 995 kW(送風機未啟動)，引風機啟動時廠用母線電壓下降為額定電壓的89.13%，即5.62 kV。

c.雙側風機運行(電泵吹管)。變壓器短路阻抗設計值為6%，第2臺引風機電動機理論啟動電流為10倍額定電流，基礎負荷為10 896 kW(第2臺送風機未啟動)，第2臺引風機啟動時廠用母線電壓下降為額定電壓的84.1%，即5.30 kV。

d.單側風機運行(電泵吹管)。變壓器短路阻抗設計值為6%，引風機電動機理論啟動電流倍數(shù)為8倍額定電流，基礎負荷為8 757 kW(送風機未啟動)，引風機啟動時廠用母線電壓下降為額定電壓的87.57%，即5.52 kV。

e. 雙側風機運行(汽泵吹管)。變壓器短路阻抗設計值為6%，第2臺引風機電動機理論啟動電流為10倍額定電流，基礎負荷為8 896kW(第2臺送風機未啟動)，第2臺引風機起動時廠用母線電壓下降為額定電壓的84.7%，即5.33 kV。

f.單側風機運行(汽泵吹管)。變壓器短路阻抗設計值為6%，引風機電動機理論啟動電流為8倍額定電流，基礎負荷為6 757 kW(送風機未啟動)，引風機啟動時廠用母線電壓下降為額定電壓的88.22%，即5.56 kV。

DL/T5153-2002《火力發(fā)電廠廠用電設計技術規(guī)定》要求最大容量(功率)的電動機正常啟動時，廠用母線的電壓應不低于額定電壓80%，綜上可見，母線電壓跌落最嚴重的工況為雙側風機運行(電泵吹管)，第2臺引風機啟動時廠用母線電壓下降為額定電壓的84.1%，即5.30 kV，當考慮10 kV電纜壓降疊加效應，在電壓下降84.1%的基礎上再次下降約1%，即母線電壓下降為額定電壓的83.1%，降到5.235 kV，母線電壓下降校驗結果滿足DL/T 5153-2002要求，以上計算存在一些假定因素，具體啟動時的電壓下降還需進行實際測試。

3 機組各階段試運行風險

3.1 通風階段風險

通風試驗的主要目的是標定煙風系統(tǒng)流量裝置，考驗風機工作能力；并在調平一次及二次風后進行冷態(tài)模化下的爐膛內氣流流態(tài)測試。主要內容包括冷態(tài)通風試驗檢查、風量測量裝置標定、阻力特性試驗、風量均勻性檢查等。臨時電源方式下存在的主要風險有六大風機同時運行，在最大風量工況下容量計算為14 638 kW，超出臨時變壓器容量；第2臺引風機啟動時可能發(fā)生風機反轉，造成風機啟動時間過長等。

3.2 吹管階段風險

吹管試驗的主要目的是由于鍋爐受熱面在制造、儲存及安裝過程中,其內部不可避免地存在焊渣、砂石等雜物，在啟動投運之前必須通過蒸汽吹管，將其內部吹掃干凈，以保證合格的蒸汽品質。主要內容包括第一階段過熱器、主蒸汽管道及高壓旁路吹掃等；第二階段過熱器、再熱器串聯(lián)吹掃等。臨時電源方式下存在的主要風險有廠用電全停、頻繁點爐、鍋爐爆燃、母線電壓過低導致鍋爐斷水等。

3.3 沖轉階段風險

沖轉試驗的主要目的是沖轉暖機。沖轉對于機組來講是避免使機組因加載過快而損壞機組，綜合各方面而言，沖轉就是為了讓機組更健康更安全地啟動。主要內容包括利用高壓蒸汽將汽輪機轉子沖動起來，蒸汽在進入汽輪機后，沖擊轉子上的葉片，使轉子轉動起來。臨時電源方式下存在的主要風險有：廠用電全停、鍋爐爆燃、汽輪機斷油、氫氣泄漏、臨時變壓器超載等風險。

4 結論

按照現(xiàn)有容量的臨時電源方式可以用于機組試運行，但存在較多風險因素，尤其是在機組整套試驗階段，風險尤為突出。各單位相關專業(yè)應制定詳細措施，并最終由運行總負責，其他單位各司其職，確保電廠試運行工作的順利完成。

a.生產單位負責試運行階段的運行操作，各專業(yè)編制詳細的操作措施、事故預案并進行演練。協(xié)助安裝單位進行重要設備的監(jiān)護，負責臨時電源方式下的對外溝通協(xié)調工作。嚴格執(zhí)行工作票制度，防止設備誤操作及人身觸電事故，做好變壓器10 kV電纜的防外力破壞工作。

b.調試單位負責試運行階段的技術指導、試運行指揮工作，將各專業(yè)編制的操作措施融入到調試方案中。

c.安裝單位負責試運行設備的現(xiàn)場監(jiān)護。

d.監(jiān)理單位檢查臨時電源方式下試運行的各項工作落實完善情況，負責調試設備的質量監(jiān)督檢查工作并對調試全過程進行監(jiān)控。

e.設備生產廠家針對設備頻繁啟停及臨時電源方式下相關設備問題提供支撐。