朱登偉

（萬華化學(xué)（寧波）熱電有限公司，浙江 寧波 315000）

1 項(xiàng)目概況

萬華熱電接入系統(tǒng)方式為雙回110 kV專線接入220 kV冷岙變，110 kV為單母分段接線，聯(lián)絡(luò)變?nèi)萘?×63 MVA，具體接線圖如圖1所示。其中，1#聯(lián)絡(luò)變接自110 kV I段母線，2#聯(lián)絡(luò)變接自110 kV II段母線，園區(qū)外供電采用35 kV電壓等級(jí)，廠用電采用10 kV電壓等級(jí)，園區(qū)總用電120 MW，機(jī)組發(fā)電70 MW，電網(wǎng)購(gòu)電50 MW。

圖1 萬華熱電一次主接線圖

2 設(shè)備參數(shù)和用電負(fù)荷分析

冷岙變保護(hù)定值600 A，可承受的最大負(fù)荷為600×110×1.732×0.9≈102 MW。110 kV 線路為鋼芯鋁絞線LGJ-300/40，室外40℃時(shí)的載流量566A，線路可承受的負(fù)荷為566×110×1.732×0.9≈97 MW。聯(lián)絡(luò)變額定電流316A，過流定值464 A，2.9 s，油溫定值85℃，溫升不超過55℃，可承受的負(fù)荷316×110×1.732×0.9≈54 MW（夏季46～50 MW），跳閘負(fù)荷464×110×1.732×0.9≈79 MW，園區(qū)最高用電量120 MW，發(fā)電量70 MW，下網(wǎng)電量50 MW。從上述數(shù)據(jù)分析，2#、4#發(fā)電機(jī)需長(zhǎng)期安全運(yùn)行，另從電網(wǎng)購(gòu)買50 MW電量，才能確保園區(qū)供用電負(fù)荷平衡，勉強(qiáng)滿足園區(qū)用電需求，一旦任一發(fā)電機(jī)故障停機(jī)或任一條110 kV線路、變壓器發(fā)生故障，均會(huì)引起相對(duì)應(yīng)的63 MVA變壓器過負(fù)荷運(yùn)行，甚至因過負(fù)荷嚴(yán)重而跳閘，導(dǎo)致全萬華工業(yè)園區(qū)中斷供電。查得2臺(tái)63 MVA變壓器的復(fù)壓閉鎖方向過流值為1 440A，動(dòng)作時(shí)限2 s，低電壓70 V，負(fù)序電壓5 V，35 kV外供用戶及廠用電負(fù)荷日益增加，下級(jí)保護(hù)定值和時(shí)限也不斷增大，而變壓器受容量限制，已經(jīng)參照最大容量出具定值，但也無法與下級(jí)保護(hù)相配合，存在一定的安全隱患。

3 解決方案

根據(jù)萬華熱電用電現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃，用電形勢(shì)十分嚴(yán)峻，因此有必要對(duì)萬華熱電電力系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化整改，以滿足園區(qū)供電需求。為了實(shí)現(xiàn)園區(qū)安全、可靠供電，筆者提出3種具體解決方案供參照。

3.1 聯(lián)絡(luò)變擴(kuò)容

2臺(tái)63 MVA變壓器增容至100 MVA，變壓器增容能滿足園區(qū)供電180 MW負(fù)荷，配合2#、4#發(fā)電機(jī)運(yùn)行，無論是哪一條110 kV線路，或是哪一臺(tái)變壓器、發(fā)電機(jī)檢修，均能滿足園區(qū)用電需求，供用電安全性、可靠性大大提高，運(yùn)行方式簡(jiǎn)單靈活。該方案優(yōu)于當(dāng)前系統(tǒng)配置，但變壓器增容后基本電費(fèi)隨之增加，運(yùn)營(yíng)成本較高，另考慮政策性問題，實(shí)施會(huì)有一定難度。

3.2 新增一臺(tái)聯(lián)絡(luò)變

在原有2臺(tái)63 MVA變壓器基礎(chǔ)上另新增1臺(tái)63 MVA變壓器，在有計(jì)劃地進(jìn)行變壓器或發(fā)電機(jī)檢修時(shí)，可調(diào)整運(yùn)行方式，以勉強(qiáng)滿足園區(qū)供用電需求。該方案優(yōu)于當(dāng)前系統(tǒng)配置，但當(dāng)帶有重負(fù)荷的線路發(fā)生故障時(shí)，依然不能滿足安全需求。另外增加一臺(tái)63 MVA變壓器后，基本電費(fèi)也相應(yīng)增加，考慮政策性問題，實(shí)施會(huì)有一定難度。

3.3 3#主變改造

目前3#主變?yōu)楣米儔浩?，其功能只是提?#發(fā)電機(jī)上網(wǎng)的升壓變，因萬華熱電外供低壓蒸汽量不大，3#發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期處于停機(jī)狀態(tài)，3#主變也隨停，長(zhǎng)期處于冷備用狀態(tài)。如果考慮將3#主變更換為三圈變，將35 kV雙母線分列運(yùn)行后付母接入3#主變，可省去變壓器的基本電費(fèi)。但3#主變?yōu)楣米儯湎戮W(wǎng)電費(fèi)為0.79元/kW·h，根據(jù)3#主變?nèi)萘烤C合計(jì)算，夏季最高負(fù)荷可帶25 MW，可接帶熱硝3511線和熱臺(tái)3526線全部負(fù)荷，電網(wǎng)購(gòu)電費(fèi)用平均每月增加198萬元及以下，在費(fèi)用方面優(yōu)于方案二。但運(yùn)行方式改變時(shí)會(huì)因3#主變?nèi)萘科∈艿揭欢ㄏ拗疲枰獜?fù)雜的倒閘操作，且沒有多余備用容量，后期發(fā)展無空間，如果任意一條110 kV線路或變壓器出現(xiàn)故障，也不能改變當(dāng)前現(xiàn)狀。

這3種方案的對(duì)比情況如表1所示。

表1 方案比對(duì)表

4 總結(jié)

根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)狀況，綜合投資情況、供電可靠性、場(chǎng)地資源利用、政府政策要求、工程實(shí)施難易度、負(fù)荷平衡及化工企業(yè)特殊性等眾多因素，萬華熱電2臺(tái)63 MVA變壓器增容改造迫在眉睫，企業(yè)必須重視問題的嚴(yán)重性，以免造成不必要的安全事故。