孫文博,成 聞,劉艷鵬,樊寶華,王雪華
中油國(guó)際管道有限公司,北京100007
中亞天然氣管道是我國(guó)能源戰(zhàn)略的一個(gè)重要組成部分,主要是將購(gòu)自土庫(kù)曼斯坦的天然氣輸入國(guó)內(nèi),該管道途經(jīng)烏茲別克斯坦、哈薩克斯坦進(jìn)入中國(guó)境內(nèi)。管道全長(zhǎng)約1 800 km,其中在哈薩克斯坦境內(nèi)管道約1 300 km。該項(xiàng)目不但要保證在工期較短的情況下如期投產(chǎn),還要保證投產(chǎn)后可靠、平穩(wěn)地運(yùn)行,因此對(duì)壓縮機(jī)站供電方案的確定、建設(shè)及投產(chǎn)后的安全性及可靠性都提出了很高的要求。
中亞天然氣管道在哈薩克斯坦境內(nèi)的大部分管道處于沙漠或無(wú)人區(qū),管道沿線所經(jīng)區(qū)域只有部分地區(qū)有國(guó)家電網(wǎng)覆蓋。盡管哈薩克斯坦部分地區(qū)電網(wǎng)也相對(duì)比較發(fā)達(dá),但供電缺口仍然比較大,供電網(wǎng)絡(luò)設(shè)施相對(duì)老舊;同時(shí)經(jīng)過(guò)調(diào)研后發(fā)現(xiàn),目前哈境內(nèi)管道沿線已有的電力供應(yīng)存在供電不穩(wěn)定、供電質(zhì)量差的情況,不僅不能滿(mǎn)足壓縮機(jī)電驅(qū)的用電需求,也不能很好地滿(mǎn)足站場(chǎng)生產(chǎn)用電的要求,如果采用當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)供電必然要投入大量的資金去改造當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)。
根據(jù)以上情況,確定了天然氣壓縮機(jī)站壓縮機(jī)采用燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng),壓縮機(jī)站供電采用天然氣發(fā)電機(jī)的供電方案。
中哈天然氣管道天然氣壓縮機(jī)站主要是中間增壓站,站內(nèi)一般配置3~4臺(tái)30 MW天然氣壓縮機(jī)和其他生產(chǎn)、生活設(shè)施,如1號(hào)壓縮機(jī)站共有GE的30 MW天然氣壓縮機(jī)(3臺(tái))及空冷器、空氣壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)等生產(chǎn)負(fù)荷,根據(jù)壓縮機(jī)站負(fù)荷性質(zhì)及相關(guān)規(guī)范要求,確定主要用電負(fù)荷為二級(jí);壓縮機(jī)站控制系統(tǒng)、通訊、消防等用電負(fù)荷為一級(jí)。
針對(duì)天然氣管道項(xiàng)目實(shí)際情況和壓縮機(jī)站負(fù)荷特點(diǎn),輸送的是天然氣介質(zhì),能夠保證天然氣燃料的連續(xù)供應(yīng),因此確定壓縮機(jī)站采用自發(fā)電天然氣發(fā)電站給壓縮機(jī)站提供電力。天然氣發(fā)電站的方案設(shè)計(jì)在發(fā)電機(jī)設(shè)置和容量的選取主要考慮以下幾個(gè)方面:
(1)在滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)范要求的同時(shí),也應(yīng)考慮運(yùn)行維護(hù)的需求。本項(xiàng)目同時(shí)考慮哈國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求,根據(jù)哈國(guó)GOST51-1《干線天然氣管道工藝設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,自備電站機(jī)組的功率和數(shù)量應(yīng)根據(jù)壓縮機(jī)站供電可靠性、緊急停車(chē)和計(jì)劃修理時(shí)機(jī)組互為備用的要求來(lái)確定。自備電站的機(jī)組應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,并能在不超過(guò)1 min的時(shí)間內(nèi)從“熱備用”狀態(tài)下起動(dòng)。
(2)天然氣發(fā)電機(jī)組單機(jī)容量不宜過(guò)小,對(duì)于天然氣發(fā)電機(jī)普遍存在耐沖擊性和過(guò)負(fù)載能力弱的特點(diǎn),充分考慮站內(nèi)壓縮機(jī)在大負(fù)荷啟停時(shí)對(duì)天然氣發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的沖擊,避免發(fā)電機(jī)為滿(mǎn)足大負(fù)荷的啟停而造成機(jī)組的頻繁啟停。以1號(hào)壓縮機(jī)站為例,壓縮機(jī)站內(nèi)有135 kW的空氣壓縮機(jī)2臺(tái)(一用一備)、燃料氣橇內(nèi)144 kW電加熱器2臺(tái)(一用一備)、壓縮機(jī)的132 kW啟動(dòng)電機(jī)等比較大的用電設(shè)備,以及成組啟動(dòng)的空冷器、風(fēng)機(jī)等,75 kW以上電機(jī)均配有軟啟動(dòng)器,如果發(fā)電機(jī)容量過(guò)小,都會(huì)因?yàn)檫@些大負(fù)荷的加減載造成小容量發(fā)電機(jī)的劇烈沖擊。
(3)發(fā)電機(jī)組數(shù)量不宜過(guò)多,以避免增加運(yùn)行維護(hù)的工作量和成本。
(4)機(jī)組數(shù)量也不宜過(guò)少,過(guò)少會(huì)降低機(jī)組運(yùn)行的靈活性和可靠性,同時(shí)還要考慮天然氣發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行要求是應(yīng)保證負(fù)荷率不低于50%。
綜合以上各方面考慮,在首先保證壓縮機(jī)站安全運(yùn)行的條件下,同時(shí)考慮節(jié)能的要求,根據(jù)壓縮機(jī)站負(fù)荷計(jì)算,以及我國(guó)西氣東輸壓縮機(jī)站的同類(lèi)壓縮機(jī)負(fù)荷運(yùn)行情況確定發(fā)電機(jī)容量。如CS1壓縮機(jī)站,計(jì)算用電負(fù)荷為1 769 kW,應(yīng)急負(fù)荷297 kW,依據(jù)計(jì)算負(fù)荷和按15%預(yù)留容量,同時(shí)根據(jù)發(fā)電機(jī)廠家發(fā)電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)容量綜合考慮,確定電站內(nèi)天然氣發(fā)電機(jī)選用3臺(tái)975 kW天然氣發(fā)電機(jī)和1臺(tái)320 kW應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)卡特彼勒發(fā)電機(jī)組。發(fā)電站同時(shí)考慮預(yù)留一臺(tái)天然氣發(fā)電機(jī)備用位置,方便以后根據(jù)發(fā)電站運(yùn)行情況確定增加天然氣發(fā)電機(jī)。
天然氣發(fā)電站的3臺(tái)天然氣發(fā)電機(jī),運(yùn)行方式為兩用一備,2臺(tái)天然氣發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí),保證壓縮機(jī)站內(nèi)正常生產(chǎn)用電和附近倒班村和維搶修中心用電,正常運(yùn)行時(shí)負(fù)荷率不低于50%。當(dāng)一臺(tái)天然氣發(fā)電機(jī)故障或檢修時(shí),備用發(fā)電機(jī)組自動(dòng)投入,保證供電的可靠性和連續(xù)性。
應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)作為壓縮機(jī)站應(yīng)急電源和黑啟動(dòng)電源。在壓縮機(jī)站事故情況下保證重要的生產(chǎn)、消防用電;同時(shí),應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)也作為壓縮機(jī)站附近倒班村和維搶修中心的后備電源,在壓縮機(jī)站內(nèi)事故處理完成后而天然氣發(fā)電機(jī)不能投入情況下,保證站場(chǎng)內(nèi)應(yīng)急用電和倒班村生活用電。
站內(nèi)自控、通訊、應(yīng)急照明等重要負(fù)荷用電配置不間斷電源(UPS)保證供電可靠性;消防泵采用1臺(tái)電驅(qū)動(dòng)消防泵和1臺(tái)柴油機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的消防泵作為備用。
根據(jù)壓縮機(jī)站負(fù)荷性質(zhì)和發(fā)電機(jī)配置情況,發(fā)電站低壓配電系統(tǒng)采用單母線分段形式,配電系統(tǒng)的接地形式為T(mén)N-S。低壓母線分A、B、C三段,電氣主接線見(jiàn)圖1。
圖1 發(fā)電站電氣主接線單線圖
發(fā)電站主要運(yùn)行方式如下:
(1) 正常情況下天然氣發(fā)電機(jī)2臺(tái)運(yùn)行、1臺(tái)備用,母聯(lián)開(kāi)關(guān)52AB和52BC閉合,1臺(tái)天然氣發(fā)電機(jī)運(yùn)行故障時(shí)備用天然氣發(fā)電機(jī)自動(dòng)投入。
(2) 壓縮機(jī)站事故或天然氣發(fā)電機(jī)全部故障停機(jī)時(shí),母聯(lián)開(kāi)關(guān)52BC自動(dòng)斷開(kāi)后,應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)D1自動(dòng)啟動(dòng)后給C母線上重要負(fù)荷供電,此時(shí)如果站場(chǎng)事故處理完成或者天然氣發(fā)電機(jī)能夠恢復(fù)啟動(dòng),則自動(dòng)啟動(dòng)天然氣發(fā)電機(jī)并自動(dòng)恢復(fù)AB母線負(fù)荷,控制系統(tǒng)自動(dòng)同步AB母線與C母線,達(dá)到同步并車(chē)條件后自動(dòng)閉合52BC,系統(tǒng)恢復(fù)到由天然氣發(fā)電機(jī)供電模式。
(3) 在手動(dòng)模式下,也可以通過(guò)人工控制實(shí)現(xiàn)柴油發(fā)電機(jī)帶動(dòng)A、B、C段母線部分負(fù)荷,方便了在特殊情況下的站內(nèi)用電設(shè)備的調(diào)試工作。
設(shè)計(jì)中52BC沒(méi)有考慮常規(guī)的ATS轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān),主要有以下五個(gè)原因。
(1) ATS轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)不能實(shí)現(xiàn)柴油發(fā)電機(jī)與天然氣發(fā)電機(jī)并機(jī)功能,僅是簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換,在開(kāi)關(guān)切換過(guò)程中均有短暫斷電過(guò)程,負(fù)荷瞬間增減會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)和用電設(shè)備造成沖擊,不利于系統(tǒng)和電氣設(shè)備的安全。
(2) 在電站故障,即由天然氣發(fā)電機(jī)切換到柴油發(fā)電機(jī)和恢復(fù)供電由柴油發(fā)電機(jī)切換到天然氣發(fā)電機(jī)過(guò)程中,采用ATS轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)會(huì)出現(xiàn)2次斷電過(guò)程。
(3) 在需要天然氣發(fā)電機(jī)停機(jī)或者事故停機(jī)時(shí),可以先啟動(dòng)柴油發(fā)機(jī)同步后并入母線進(jìn)入工作狀態(tài)后,再斷開(kāi)52BC母聯(lián)開(kāi)關(guān),并按序停天然氣發(fā)電機(jī),保證了電氣系統(tǒng)平穩(wěn)過(guò)渡;同理,電站恢復(fù)正常供電過(guò)程中,即由柴油發(fā)電機(jī)供電恢復(fù)到天然氣發(fā)電機(jī)供電,可以在柴油發(fā)電機(jī)母線C與天然氣發(fā)電機(jī)母線AB同步后合母聯(lián)開(kāi)關(guān)52BC,完成負(fù)荷轉(zhuǎn)移后柴油發(fā)電機(jī)停車(chē)。
(4)一般建議使用ATS開(kāi)關(guān)的場(chǎng)所是有外部供電,同時(shí)還有自發(fā)電設(shè)備,外部電網(wǎng)不允許用戶(hù)的自發(fā)電設(shè)備并入電網(wǎng)的情況,不適用于本項(xiàng)目。
(5) 發(fā)電站電氣主接線的這種配置,增加了系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性、可靠性和安全性,方便了壓縮機(jī)站電氣的運(yùn)行、檢修和事故處理。
中哈天然氣管道項(xiàng)目在壓縮機(jī)站電站控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上,充分考慮了發(fā)電機(jī)組、天然氣壓縮機(jī)站的負(fù)荷特點(diǎn)以及運(yùn)行需求,既要管理好發(fā)電機(jī)的運(yùn)行、維護(hù)保養(yǎng),又要根據(jù)壓縮機(jī)站不同時(shí)間段、不同負(fù)荷大小和運(yùn)行實(shí)際情況隨時(shí)調(diào)整發(fā)電機(jī)的運(yùn)行方式,以保證供電的連續(xù)性和可靠性。因此只有提高控制系統(tǒng)的水平,才能盡量避免或減少人為操作失誤造成的停電事故。
在工程設(shè)計(jì)、軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中全面考慮、優(yōu)化配套設(shè)計(jì)的電站控制系統(tǒng),應(yīng)用的發(fā)電站控制系統(tǒng)既充分考慮了發(fā)電機(jī)的特點(diǎn),又合理地設(shè)計(jì)了運(yùn)行管理程序,極好地滿(mǎn)足了運(yùn)行的需求。
下面以CS1壓縮機(jī)站電站控制系統(tǒng)為例說(shuō)明電站控制系統(tǒng)的配置。
(1)系統(tǒng)的人機(jī)操作界面采用以人為本的設(shè)計(jì)理念,操作界面設(shè)計(jì)充分考慮人性化特點(diǎn)。界面采用英、俄兩種語(yǔ)言隨時(shí)可以切換。
(2)引擎-發(fā)電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)不但保證了機(jī)組長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠的工作,而且在發(fā)生故障時(shí)可以保證系統(tǒng)的安全。
(3)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)均能完成準(zhǔn)同期并網(wǎng)、解列等功能。
(4)具備靈敏、可靠的緊急卸載功能,在機(jī)組發(fā)生故障時(shí)切除次要負(fù)載,避免電站崩潰,不至于影響到備用發(fā)電機(jī)組的安全啟動(dòng)時(shí)間,避免造成壓縮機(jī)站的停機(jī)、停站事故。
(5)具備負(fù)荷分配功能、同步加減不同發(fā)電機(jī)負(fù)荷的功能,當(dāng)一臺(tái)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)需要停機(jī)檢修而啟動(dòng)另一臺(tái)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)時(shí),系統(tǒng)能自動(dòng)或人工完成同步加減載操作。
(6)各個(gè)發(fā)電機(jī)控制柜內(nèi)可編程邏輯控制器(PLC)、電源、以太網(wǎng)通迅卡等,均采用冗余配置,不但提供豐富、完善的監(jiān)視、控制、保護(hù)功能,還保證了系統(tǒng)的可靠性,在任何一個(gè)硬件有故障的情況下均能保證控制系統(tǒng)的正常工作,并能夠不停機(jī)更換故障硬件。
(7)組成系統(tǒng)的各控制柜均可獨(dú)立工作,任何一臺(tái)機(jī)組或控制柜發(fā)生故障時(shí)都不會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的操作。
(8)在自動(dòng)控制系統(tǒng)之外,具備獨(dú)立而完善的全手動(dòng)控制系統(tǒng)。當(dāng)自動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),也可以保證機(jī)組能夠正常工作。
(9) 提供RJ45或RS485數(shù)據(jù)/控制接口,通過(guò)使用TCP/IP或Modbus協(xié)議與壓縮機(jī)站站控系統(tǒng)對(duì)接,并能夠?qū)崿F(xiàn)與項(xiàng)目SCADA系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)對(duì)接,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)控。
(10)壓縮機(jī)站中控室的兩臺(tái)工業(yè)型計(jì)算機(jī)控制終端(冗余配置),除提供與現(xiàn)場(chǎng)控制柜同樣的監(jiān)視和控制功能外,還具有故障錄波、歷史記錄、報(bào)表生成、電能計(jì)量、平均負(fù)荷以及負(fù)荷曲線等功能。
(11)控制器、保護(hù)器模塊均采用世界知名品牌ABB產(chǎn)品,可靠性高且維護(hù)方便。
發(fā)電站自動(dòng)控制系統(tǒng)以CS1壓縮機(jī)站為例,電站內(nèi)控制室控制系統(tǒng)由1個(gè)主控制柜、4個(gè)發(fā)電機(jī)分控制柜(3臺(tái)天然氣發(fā)電機(jī)和1臺(tái)應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī))和1個(gè)24 V直流電源屏。
壓縮機(jī)站控制室設(shè)置電站控制系統(tǒng)ECS控制柜1臺(tái),并在控制室設(shè)置2臺(tái)工業(yè)型計(jì)算機(jī)作為遠(yuǎn)程控制終端,通過(guò)OPC服務(wù)器實(shí)現(xiàn)與壓縮機(jī)站站控系統(tǒng)(SCS)、發(fā)電站內(nèi)主控柜、發(fā)電站低壓配電柜的通訊,作為整個(gè)項(xiàng)目SCADA系統(tǒng)的一部分,實(shí)現(xiàn)發(fā)電站的遠(yuǎn)程監(jiān)視與控制功能。
(1)手動(dòng)模式下,發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng)/停車(chē)、斷路器的合閘/分閘、同步并車(chē)等均由操作者手動(dòng)控制。
(2)自動(dòng)/投入模式下,發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng)/停車(chē)、斷路器的合閘/分閘、同步并車(chē)等均自動(dòng)進(jìn)行。發(fā)電機(jī)組自動(dòng)啟動(dòng),待頻率、電壓符合要求后,自動(dòng)向不帶電母排合閘或帶電母排同步并聯(lián)。
(3)自動(dòng)/后備模式下,發(fā)電機(jī)組處于待命狀態(tài),在收到主控柜發(fā)出的負(fù)載需求啟動(dòng)信號(hào)或故障啟動(dòng)信號(hào)后,發(fā)電機(jī)組自動(dòng)啟動(dòng),待頻率、電壓符合要求后,自動(dòng)向空母排合閘或與其他在線發(fā)電機(jī)同步并聯(lián)。在收到主控柜發(fā)出的卸載/退出信號(hào)后,自動(dòng)卸載、分閘,經(jīng)冷卻運(yùn)行后自動(dòng)停車(chē),回到待命狀態(tài)。
(1)多臺(tái)發(fā)電機(jī)的手動(dòng)并車(chē)顯示與控制。
(2)多臺(tái)發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并車(chē)顯示。
(3) 備用發(fā)電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)/退出的順序控制??砂凑招枨笞詣?dòng)啟/停備用發(fā)電機(jī)組。可以人工設(shè)定備用機(jī)組啟動(dòng)條件,如CS1站設(shè)置:1臺(tái)天然氣發(fā)電機(jī)負(fù)荷率在沒(méi)有大負(fù)荷啟動(dòng)時(shí)(即135 kW空氣壓縮機(jī))達(dá)到60%(可調(diào))后自動(dòng)啟動(dòng)備用機(jī)組,以保證大負(fù)荷的沖擊不會(huì)造成單臺(tái)天然氣發(fā)電機(jī)的停機(jī);在2臺(tái)天然氣發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí),如果單臺(tái)發(fā)電機(jī)分擔(dān)負(fù)荷小于30%(可調(diào)),自動(dòng)停1臺(tái)發(fā)電機(jī)。
(4)緊急卸載控制。
(5)母聯(lián)開(kāi)關(guān)的同步并聯(lián)及分?jǐn)唷?/p>
(6)各發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)顯示,輔助設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及故障顯示。
(7)系統(tǒng)故障顯示與報(bào)警。
(8)系統(tǒng)輔機(jī)的集中控制。
(9)假負(fù)載遠(yuǎn)程控制,根據(jù)發(fā)電機(jī)帶載情況自動(dòng)/手動(dòng)加減載。
(1)發(fā)電機(jī)組的手動(dòng)/自動(dòng)啟動(dòng)和停車(chē)。
(2)發(fā)電機(jī)組的手動(dòng)/自動(dòng)并車(chē)控制,發(fā)電機(jī)斷路器的手動(dòng)/自動(dòng)合閘與分閘。
(3)發(fā)電機(jī)組工作模式的設(shè)定(手動(dòng)/自動(dòng)-投入/自動(dòng)-后備)。
(4)發(fā)電機(jī)組的緊急停車(chē)控制。
(5)發(fā)電機(jī)的輸出電壓設(shè)定。
(6)發(fā)電機(jī)的輸出頻率設(shè)定。
(7)發(fā)電機(jī)組并聯(lián)工作時(shí)的負(fù)載分配控制。
(8)負(fù)載控制及功率因數(shù)控制。
(9)控制發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)軟加載和軟卸載及卸載后的冷卻運(yùn)行。
(10)對(duì)輔助設(shè)備如充電器、缸套水加熱器、電機(jī)驅(qū)潮加熱器、分離式冷卻系統(tǒng)等進(jìn)行控制。
(11)顯示發(fā)電機(jī)的輸出電壓、頻率及功率因數(shù)等電氣參數(shù)。
(12)保護(hù)及警報(bào)功能-低電壓保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、低頻率保護(hù)、接地保護(hù)、逆功率保護(hù)、電池低電壓保護(hù)等。
(1)給控制系統(tǒng)提供24 V冗余直流電源。
(2)電源監(jiān)視。
(3)低電壓報(bào)警。
(4)直流電源配出。
(1)計(jì)算機(jī)主機(jī)及通訊設(shè)備。
(2)GPS時(shí)間同步及畫(huà)面顯示。
(3)提供220 VUPS電源。
(1)通過(guò)高速以太網(wǎng)監(jiān)控可編程序邏輯控制器。
(2)基于Windows的畫(huà)面組態(tài):電氣單線圖(Watt,VAR,V,Hz,A,Watt-hour,VAR-hour等);每臺(tái)機(jī)組和負(fù)荷監(jiān)控(V,Watt,VAR,A,Hz,PF,Watt-hour,VAR-hour等);每臺(tái)機(jī)組軸承、定子溫度等;每臺(tái)機(jī)組的潤(rùn)滑油、冷卻水、燃料氣等的溫度、壓力等狀態(tài);每臺(tái)機(jī)組的排氣溫度。
(3)趨勢(shì)報(bào)告、歷史記錄、報(bào)警記錄等。
(4)電站其他輔助系統(tǒng)的報(bào)警信號(hào)等。
根據(jù)天然氣發(fā)電機(jī)廠家提供的運(yùn)行特性,正常運(yùn)行時(shí)負(fù)荷率不應(yīng)低于發(fā)電機(jī)額定容量的50%,同時(shí)又由于天然氣發(fā)電機(jī)帶載能力相對(duì)較弱,必須考慮電站內(nèi)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)要有足夠富裕容量以抵消壓縮機(jī)站內(nèi)沖擊負(fù)荷對(duì)發(fā)電機(jī)的影響。壓縮機(jī)站運(yùn)行中可能出現(xiàn):
(1)單臺(tái)發(fā)電機(jī)運(yùn)行負(fù)荷容量小于50%。
(2)兩臺(tái)天然氣發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行發(fā)電機(jī)容量小于50%。
(3)特殊情況需要,如對(duì)發(fā)電機(jī)做帶載測(cè)試等。
基于以上可能出現(xiàn)的情況,對(duì)于天然氣發(fā)電機(jī)站配置假負(fù)載是十分必要的,綜合考慮,設(shè)計(jì)上選用了2臺(tái)400 kW假負(fù)載分別接在A和B段母線,每臺(tái)假負(fù)載按照(50 kW+50 kW+100 kW+100 kW+100 kW)考慮分組投入或切除,每臺(tái)假負(fù)載均配置單獨(dú)的控制柜并采用PLC控制,并能遠(yuǎn)程由發(fā)電站控制系統(tǒng)(ECS)自動(dòng)/手動(dòng)控制。在發(fā)電站自動(dòng)控制模式下,ECS能夠根據(jù)發(fā)電機(jī)投入臺(tái)數(shù)和負(fù)載情況,在負(fù)荷小于或大于單臺(tái)天然氣發(fā)電機(jī)50%負(fù)荷時(shí)自動(dòng)分組延時(shí)投入或切除假負(fù)載,保證發(fā)電機(jī)能夠在最優(yōu)的狀態(tài)下運(yùn)行,同時(shí)也保證了最少投入假負(fù)載以避免能源浪費(fèi)。
中亞天然氣管道是一條國(guó)際化的戰(zhàn)略性輸氣管道,具有非常重要的政治意義和經(jīng)濟(jì)意義,其安全平穩(wěn)運(yùn)行尤其重要。由于在項(xiàng)目初期就明確了發(fā)電站的重要性,在發(fā)電站方案設(shè)計(jì)中就做到了考慮充分、方案配置合理、自動(dòng)化水平高。通過(guò)投產(chǎn)后多年的實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)看,發(fā)電站運(yùn)行良好,尤其是其高度集成化、自動(dòng)化的自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用,極大地保證了發(fā)電站運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性;同時(shí)完善的系統(tǒng)配置,也為運(yùn)行期間發(fā)電機(jī)的運(yùn)行優(yōu)化、負(fù)荷分析、事故分析和處理等提供了條件和便利,為壓縮機(jī)站安全、可靠運(yùn)行提供了有力的保證,也為今后壓縮機(jī)站項(xiàng)目自發(fā)電電站的設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
[1]GB 50251-2003,輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[2]GB 50183-2004,石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].
[3]GOST51-1-85,干線天然氣管道工藝設(shè)計(jì)規(guī)范[S].