摘要:對華能上安電廠二期脫硫廠用電方式的深入分析研究,找出單機運行時脫硫側廠用電運行方式的弊端,通過運行方式的調整解決脫硫側廠用電薄弱的問題,達到避免因脫硫側廠用電方式薄弱引起機組非計劃停運,修正規(guī)程,保證發(fā)電機組安全穩(wěn)定運行。
關鍵詞:脫硫側廠用電、脫硫變、應急電源、運行方式、快切壓板
華能上安電廠二期工程共裝設兩臺國產(chǎn)(2×300MW)亞臨界機組,每臺鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量為1100?t/h,于1997年10月投產(chǎn)。當時設計投產(chǎn)時沒有配套脫硫系統(tǒng),2008年鑒于國家環(huán)保要求,當年進行二期脫硫環(huán)保改造,工程承包方為北京博奇電力科技有限公司,#3、#4機組脫硫系統(tǒng)于2008年6月通過168小時滿負荷試運,并于2008年底完成性能考核試驗工作。
#3、#4機組脫硫廠用電系統(tǒng)采用在#3、#4發(fā)電機出口分別配置一臺脫硫變,由本機脫硫變帶本機組的脫硫所有電氣設備的方式,每臺機分別設脫硫6KV、380V段和保安段。在6KV段母線上有母聯(lián),2臺機互為備用。由于#3、#4機組雙機停運,脫硫系統(tǒng)將失去高壓電源,機組無法啟動,為此,在二單元6KVCS4公用段上設置一個供脫硫應急電源,另外380V脫硫保安段備用電源取自于機組側保安段。詳見系統(tǒng)圖一。
圖一
機組脫硫變
產(chǎn)品型號:SF9-25000/20
產(chǎn)品型式:三相式,銅繞組、油浸式、無勵磁調壓變壓器。
制造廠家:保定天威特變有限公司。
調壓方式:無載調壓。
冷卻方式:油浸強迫風冷卻。
設計參數(shù):
1:額定容量25000MVA,2:高壓側電壓20±2×2.5%KV,3:低壓側電壓6.3KV,4:高壓側電流721.7A,5:接線組別Dyn1,6:短路阻抗8.23%,7:空載損耗15.4KW,8:負載損耗93.1KW,9:線圈溫升65K,10:油面溫升55K,11:繞組絕緣等級A級。
二、脫硫變的保護配置
脫硫變保護并入發(fā)變組A/B/C套保護中,主要保護功能如下:
1.電氣量保護:脫硫變差動保護、脫硫變復合電壓過流保護、脫硫變低壓閉鎖過
流保護、脫硫變限時速斷保護、脫硫變零序保護。
2.脫硫變非電量保護主要保護功能如下:除了脫硫變重瓦斯動作于全停外,其他諸如脫硫變油溫高(80℃)、脫硫變繞組溫度高(100℃)、脫硫變油位、脫硫變壓力釋放、脫硫變輕瓦斯、脫硫變冷卻器全停軍動作于信號。
三、脫硫變原規(guī)程規(guī)定運行方式
1.正常運行脫硫變低壓側饋線開關經(jīng)脫硫6KV段電源進線開關帶本機的6KV脫硫6KV母線,脫硫母線的母聯(lián)開關與脫硫6KV段電源進線開關可以通過快切裝置切換以保證供電;
2.當雙機停運時,使用機側公用段CS4段的脫硫應急電源開關接帶4#機組的脫硫6KV母線運行,#3機組脫硫6KV段可以經(jīng)母聯(lián)獲得,保證脫硫系統(tǒng)的啟動用電。
3.當機組并網(wǎng)后通過中壓快切裝置來切換為正常運行方式。T632與母聯(lián)T6034,T642與母聯(lián)T6034以及T642與應急電源T643之間設置快切裝置,通過快切壓板切換來改變切換方式。
四、原運行方式的弊端
近兩年,由于電力市場變化較大,我廠機組停備次數(shù)開始增多,二單元#3、#4機組單機運行時間比較多。在本單元某單機運行時,按照原來規(guī)程規(guī)定,應急電源是冷備用,當機組停機或跳閘時才合入應急電源,這樣在下面工況下就會產(chǎn)生問題:
工況一?當#3機或#4機單臺機組正常運行,脫硫變高壓側故障發(fā)電機直接跳閘,脫硫失去6KV電源,按照規(guī)程合入應急電源,以便機組重新啟動恢復。
工況二?#3機或#4機單機運行時脫硫變低壓側故障,由于沒有備用電源,脫硫段6KV段失電,漿液循環(huán)泵全部跳閘,導致機組跳閘。
脫硫段應急電源由于冷備用,沒有起到應有的作用,單機運行時有可能因脫硫側故障引起機組非計劃停運。為解決此問題,單機運行時,必須考慮將應急電源熱備用。
五、應急電源運行方式優(yōu)化的探索
原來設計脫硫6KV段配置中壓切換裝置,#3機脫硫段進線T632與母聯(lián)T6034可以快切,#4機脫硫段進線T642與母聯(lián)T6034、T642與應急電源T643通過壓板切換實現(xiàn)快切。
應急電源當時設置時是按照脫硫雙機停運機組啟動時應急設置的,因此,必須考慮應急電源的容量。
第一種情況,#3機或#4機單機高負荷運行時,如果脫硫變低壓側跳閘,啟動快切成功,應急電源開關容量能否滿足機組高負荷時的脫硫負荷,否則將會過流跳閘導致機組非停。
第二種情況,雙機運行時,突然#3機脫硫低壓側故障T632跳閘母聯(lián)6034轉帶成功,此時雙機運行,如果應急電源熱備用,就必須考慮此雙機情況下應急電源容量是否滿足要求。經(jīng)過核查,雙機運行脫硫側負荷在兩臺機組高負荷工況可能達到700A(查歷史數(shù)據(jù))。當然,此時考慮應急電源容量是按照#4機組脫硫變低壓側發(fā)生故障T642跳閘而機組因應急電源切換成功而沒有跳閘的極端情況。
實際調查,CS4應急電源饋線開關的容量1250A,2008年脫硫改造時根據(jù)當時脫硫負荷來整定的保護定值,整定的額定電流520A(見圖2定值),而機組正常滿負荷運行時脫硫的最高負荷為3500KW,可見脫硫應急電源能夠滿足單臺機組高負荷時脫硫負荷的運行。近兩年應環(huán)保深度減排要求,脫硫負荷已經(jīng)增容,2019年重新核定保護定值后取消2017版過流三段,保留過負荷定值800A9S,雙機滿負荷時應急電源無法滿足脫硫運行需要。
因此,在現(xiàn)階段在規(guī)程中將脫硫應急電源的方式規(guī)定如下:
正常運行,#3機、#4機運行,脫硫6KV母線母聯(lián)T6034熱備用,公用段CS4應急電源饋線開關熱備用、脫硫側應急電源進線T643冷備用狀態(tài)。
#4機停備,#3機單機運行時,脫硫6KV母聯(lián)T6034熱備用,脫硫應急電源T643帶6KV4A8母線運行,4A8正常進線T642退出。#4機組啟動并網(wǎng)后,盡快通過T642與T643的快切切換為#4機組脫硫變帶脫硫負荷,應急電源T643冷備。
#3機停備,#4機單機運行時,脫硫6KV母聯(lián)T6034運行,脫硫應急T643熱備用狀態(tài),T642切換壓板投應急T643。#3機組并網(wǎng)后,3A8通過T632與T6034快切改為#3脫硫變帶#3脫硫負荷,因雙機運行,T642快切壓板切換為T6034,應急電源T643冷備。
#3或#4機單機停備初期吸收塔沖洗維護時段,脫硫值班員要控制沖洗漿液循環(huán)泵的運行臺數(shù),查歷史數(shù)據(jù)此時脫硫負荷與運行機組脫硫總負荷可達600A,以控制脫硫段6KV母線進線電流不超500A為宜。
特殊提醒:#3、#4機雙機運行時,如果遇到#3脫硫變低壓側故障T632跳閘3A8為#4機脫硫4A8經(jīng)母聯(lián)T6034轉帶,此時應急電源T643應進入熱備用。但是,考慮應急電源容量所限,需要申請調度控制二單元雙機負荷。
六、總結
通過上面的分析,將運行方式調整后,脫硫電氣的可靠性明顯增強,并通過修正運行規(guī)程將優(yōu)化的運行方式固定下來,從電氣方面有效地防止了機組非停,保證了機組的安全運行。
作者簡介:尹高鋒1970年02月23日,性別:男,籍貫:河北省石家莊市井陘縣?民族:漢大學本科??現(xiàn)有職稱:工程師??研究方向:電氣運行