曾 亮

（西山煤電集團(tuán)興能發(fā)電有限責(zé)任公司，山西 古交 030200）

·問題探討·

古交電廠一期配電改造

曾 亮

（西山煤電集團(tuán)興能發(fā)電有限責(zé)任公司，山西 古交 030200）

結(jié)合古交電廠脫硫、脫硝、除塵一體化系統(tǒng)及配煤場負(fù)荷現(xiàn)狀，提出兩種改造方案，通過優(yōu)缺點(diǎn)對比，從改造工程量、經(jīng)濟(jì)效益及設(shè)備運(yùn)行可靠性方面，分析、確定了第一套方案為最優(yōu)方案，符合實(shí)際需要。

改造；配電；電機(jī)；電纜；負(fù)荷；輸煤；脫硫

1　概 述

為達(dá)到環(huán)保及輸煤安全可靠的要求，需對古交電廠一期配電進(jìn)行改造。

1）配煤廠工藝負(fù)荷現(xiàn)狀：配煤廠改造項(xiàng)目是將配煤廠電負(fù)荷接入發(fā)電廠廠用電。配煤廠供電方式有新系統(tǒng)、老系統(tǒng)（已運(yùn)行部分）兩個(gè)配電裝置。新系統(tǒng)配電裝置供電方式為一回電源供電，負(fù)荷容量為1 315 kVA，計(jì)算容量為1 117 kVA；老系統(tǒng)配電裝置供電方式為兩回電源，負(fù)荷容量為5 820 kVA，計(jì)算容量為4 242 kVA。本次改造將新系統(tǒng)、老系統(tǒng)分別供電，每個(gè)系統(tǒng)按雙回路接入廠用電，電壓等級6 kV。

2）脫硫、脫硝、除塵一體化脫硝改造項(xiàng)目負(fù)荷描述。

a）引風(fēng)機(jī)改造由3 000 kW改為4 300 kW。

b）石灰石-石膏濕法脫硫改造主要用電負(fù)荷為：1號漿液循環(huán)泵500 kW，2臺；2號漿液循環(huán)泵560 kW，2臺；3號漿液循環(huán)泵630 kW，2臺；氧化風(fēng)機(jī)430 kW，4臺；另有若干低壓負(fù)荷約990 kW。

c）鍋爐煙氣SCR催化還原法脫硝改造主要用電負(fù)荷為：熱解爐1 300 kW，2臺；另有若干低壓負(fù)荷約180 kW。

d）鍋爐煙氣改為電布袋除塵器后，僅有低壓負(fù)荷約650 kW。

2　供電方案及設(shè)備布置

1）已有廠高變的負(fù)荷現(xiàn)狀。

已有廠高變的額定容量為50 000／31 500-31 500 kVA，其高低壓側(cè)的計(jì)算容量分別為：

1號機(jī)高壓側(cè)46 268 kVA，低壓A分支27 253．5 kVA，低壓B分支26 335 kVA。

2號機(jī)高壓側(cè)45 673 kVA，低壓A分支26 938．5 kVA，低壓B分支26 055 kVA。

2）負(fù)荷統(tǒng)計(jì)分析。

按照用電規(guī)程規(guī)定的“換算系數(shù)法”，并考慮有利于節(jié)約變壓器容量的原則，將新增負(fù)荷計(jì)入已有廠高變的容量中。

a）按系統(tǒng)劃分，脫硫、脫硝、除塵一體化改造每臺機(jī)增加7 127．4 kVA；輸煤系統(tǒng)共增加5 359．8 kVA。其中，輸煤系統(tǒng)增加的容量在兩臺機(jī)的廠高變中均需考慮。

b）按負(fù)荷增加的種類劃分，扣除重復(fù)容量后，每臺廠高變共新增電動機(jī)計(jì)算容量4 012 kVA，新增低壓變壓器計(jì)算容量8 475．2 kVA。共增加12 487．2 kVA。

c）按廠高變各分支劃分，低壓A分支增加4 966．6 kVA，低壓B分支增加7 886．1 kVA，重復(fù)容量365．5 kVA。

d）增加負(fù)荷后，廠高變低壓側(cè)各分支計(jì)算負(fù)荷分別為：1號機(jī)A分支31 626．64 kVA，B分支31 567．8 kVA；2號機(jī)A分支31 574．2 kVA，B分支30 972．8 kVA；相對于廠高變低壓側(cè)額定容量31 500 kVA來說，只有2號機(jī)B分支沒有超出。

e）增加負(fù)荷后，廠高變高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷分別為：1號機(jī)56 825．558 kVA；2號機(jī)56 493．058 kVA。相對于廠高變高壓側(cè)額定容量50 000 kVA，兩臺廠高變的高壓側(cè)均超出其額定容量。

f）造成這種“低壓基本滿足要求，但高壓不滿足要求”的原因，是兩臺機(jī)的廠高變?nèi)萘烤瑫r(shí)計(jì)入了廠內(nèi)公用負(fù)荷。

3）新增負(fù)荷運(yùn)行分析。

原有及新增電動機(jī)參數(shù)對比見表1。原有及新增變壓器參數(shù)對比見表2。

表1　原有及新增電動機(jī)參數(shù)表

新增負(fù)荷中，輸煤負(fù)荷擔(dān)負(fù)著電廠一、二期4臺機(jī)組1 800 MW發(fā)電容量的輸煤任務(wù)，其運(yùn)行特性是連續(xù)運(yùn)行，應(yīng)保證其雙電源供電的可靠性。

未來將改造的脫硫、脫硝系統(tǒng)中，某一臺或幾臺漿液循環(huán)泵需要在機(jī)組啟動時(shí)先于鍋爐啟動。即這些泵應(yīng)與啟動備用變有聯(lián)系。另外，受環(huán)保政策影響，整套脫硫、脫硝系統(tǒng)應(yīng)與機(jī)組同時(shí)運(yùn)行，應(yīng)保證其供電的可靠性。

4）供電改造方案。

改造后的供電方案應(yīng)滿足以下幾個(gè)要求：

a）滿足機(jī)組現(xiàn)有負(fù)荷的安全穩(wěn)定運(yùn)行，不能通過限制運(yùn)行方式的方法，達(dá)到廠高變高低壓側(cè)均不過負(fù)荷運(yùn)行的目的。

b）滿足新增負(fù)荷的運(yùn)行要求。

c）改造工作量小，工程量少，對機(jī)組運(yùn)行影響小。

現(xiàn)有的廠高變高壓側(cè)容量不能滿足新增負(fù)荷的要求。因此綜合考慮配煤廠與脫硫、脫硝、除塵一體化脫硝改造項(xiàng)目，在盡量減少對運(yùn)行設(shè)備影響的基礎(chǔ)上，提出兩種主接線方案。

方案一：新增1臺容量為63／35-35 MVA高備變（命名為03號高備變），電源通過1臺500 kV斷路器引自500 kV II母；新增兩段6 kV母線備用段，作為03號高備變與01號高備變之間的連接，以及向主廠房6 kV母線A、B工作段供電。即，每個(gè)備用段有兩個(gè)電源進(jìn)線，分別來自03號高備變與01號高備變；兩個(gè)饋線分別去向主廠房6 kV母線A、B工作段和新增的兩段6 kV母線工作段。新增的兩段6 kV母線工作段作為配煤廠與脫硫、脫硝、除塵一體化脫硝改造項(xiàng)目供電的電源段。

該方案的優(yōu)點(diǎn)是新增電源相對獨(dú)立，新增負(fù)荷由單獨(dú)的母線段供電，廠用電系統(tǒng)影響較小，對1、2號機(jī)組發(fā)變組保護(hù)影響也較小，設(shè)備運(yùn)行安全可靠，可確保機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。

表2　原有及新增變壓器參數(shù)表

該方案的缺點(diǎn)是需在500 kV母線上新增1個(gè)斷路器間隔，原有的500 kV GIS房間需要擴(kuò)建，工程量及造價(jià)較高。新增的03號高備變檢修或故障期間，新增負(fù)荷需由原01號高備變供電，此時(shí)若某臺機(jī)組故障停機(jī)，則原01號高備變可能會過負(fù)荷。

方案二：在每臺機(jī)組主廠房A列外空冷平臺下新增1臺16 000 kVA容量的變壓器，兩臺變壓器互為備用，滿足兩臺機(jī)新增負(fù)荷的運(yùn)行要求。

該方案的優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低。

該方案的缺點(diǎn)是對1、2號機(jī)組發(fā)變組保護(hù)影響較大；由于原01號高備變的容量也不滿足新增負(fù)荷的要求，新增的16 000 kVA容量的變壓器不能由原01號高備變作為啟動備用電源，即，新增的脫硫負(fù)荷不能由原01號高備變帶，安全可靠性相對差。而實(shí)際運(yùn)行時(shí)，脫硫系統(tǒng)的1臺或幾臺漿液循環(huán)泵需要在機(jī)組啟動時(shí)先于鍋爐啟動，即，必須將一臺或幾臺漿液循環(huán)泵接入現(xiàn)廠用母線，保證鍋爐啟動前，其由原01號高備變帶，這就需要選擇同等容量的其它電動機(jī)倒接入新增的變壓器中。

5）電氣設(shè)備布置。

a）500 kV II母新增的1臺500 kV斷路器需在老廠GIS II母處，連續(xù)向東擴(kuò)建，GIS房間擴(kuò)建2跨，共12 m。需拆除山墻柱，施工工程量較大，投資較大。

b）新增的03號高備變布置在500 kV GIS房間前，中心線與一期主變?nèi)↓R。

c）新增的6 kV配電裝置（母線備用段）布置在220 kV GIS房間旁邊。

d）新增的6 kV配電裝置（母線工作段）布置在兩爐之間新建的控制樓。

6）主要電氣設(shè)備選擇。

電氣設(shè)備選擇原則同一期工程。

新增的03號高備變?nèi)萘繛?3／35-35 MVA，在向配煤廠與脫硫、脫硝、除塵一體化脫硝改造項(xiàng)目供電的同時(shí)，可以作為01號高備變的備用。

由于在實(shí)際運(yùn)行中新增的03號高備變與01號高備變有短時(shí)并列的可能，并且，新增的高壓開關(guān)柜與原廠用開關(guān)柜在同一個(gè)廠用電系統(tǒng)內(nèi)，其短路水平應(yīng)一致。為了將廠用母線的短路水平限制在40 kA以內(nèi)，應(yīng)要求新增的03號高備變的阻抗電壓不低于23%。

6 kV饋線回路柜配置原則為：容量＞1 250 kVA的變壓器及容量≥1 000 kW的電動機(jī)采用真空斷路器柜；容量≤1 250 kVA的變壓器及容量＜1 000 kW的電動機(jī)采用真空接觸器柜（F-C）。

3　電纜的選型及鋪設(shè)

1）電纜選型。a）6 kV動力電纜型號為ZRCYJV22-6／6 kV，真空斷路器回路其熱穩(wěn)定最小截面為120 mm2銅芯，本工程采用電纜截面為185 mm2銅芯。b）0．4 kV動力電纜型號為ZRC-YJV22-0．6／1 kV和NH-YJV22-0．6／1 kV，電纜中每一相導(dǎo)體截面最小為2．5 mm2。

2）電纜敷設(shè)。主廠房電纜通道主要采用架空電纜橋架的方式，本次改造工程盡量利用原有的電纜通道及地下埋管的方式敷設(shè)。6 kV動力電纜、0．4 kV動力電纜、控制電纜、信號電纜等按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范分層（或分隔）敷設(shè)。

3）電纜防火阻燃。為防止電纜著火時(shí)火災(zāi)蔓延造成嚴(yán)重的后果，電力電纜、控制電纜、測量信號電纜及計(jì)算機(jī)電纜采用C級阻燃電纜，保安負(fù)荷采用耐火電纜。在電纜敷設(shè)完成后，對所有貫穿樓板的電纜孔洞、所有高低壓開關(guān)進(jìn)行防火封堵，盤柜、動力箱等采用有效阻燃材料進(jìn)行防火封堵。

4）對重要的電纜及高溫、易燃場所采用阻燃槽盒。

4　結(jié)束語

隨著國家對環(huán)保要求不斷提高，從長遠(yuǎn)來看，方案一更符合實(shí)際要求。

Distribution Reform of The First Phase in Gujiao Power Plant

Zeng-liang

According to the integration system of desulphurization，denitration dust removal and the load status quo of coal blending field in Gujiao power plant，puts forward two kinds of reconstruction schemes，contrasts the transformation of quantities，economic efficiency and reliability of equipment operation，ensures the first set of solutions is optimal decision．

Reconstruction；Distribution；Dynamo；Cable；Load；Desulfuration

TD612

B

1672-0652（2013）12-0033-04

2013-10-08

曾 亮（1982—），男，湖南人，2004年畢業(yè)于太原理工大學(xué)，工程師，主要從事集控運(yùn)行主值工作（E-mail）35641171＠qq．com