发电厂空冷区域电气设备布置和选型

王玉梅，王树森

(山西省电力勘测设计院，山西 太原 030001)

发电厂空冷区域电气设备布置和选型

王玉梅，王树森

(山西省电力勘测设计院，山西 太原 030001)

到目前直接空冷机组在我国运行时间不足10年，设计和运行经验还很不成熟，本文通过对发电厂空冷区域电气设备布置和选型的再探讨，仅对已运行直接空冷机组状况进行分析探讨。

直接空冷机组；变压器；空冷平台；污秽。

1 已投运工程现状

1.1 ZS电厂一期2×300MW

厂内设220kV双母线屋外配电装置，主变、起备变与配电装置一体布置在空冷平台外，厂变布置在空冷平台下，空冷平台下无裸露带电导体，设备间封闭母线连接。据国外专家介绍，他们的运行经验是空冷散热器每年只冲洗一次即可。这样根据我国机组运行水平，可随机组检修进行，但在已运行的机组和ZS电厂看，已每年不得不冲洗3～4次或每一个月冲洗一次，每次冲洗时，电气设施安全可靠，但设备外壳不美观需清理。ZS电厂二期2×600MW，空冷平台下有裸露带电导体，设备间裸导线连接，每次冲洗时，均伴随着闪络和火花，现场人员均有恐惧感，经常缩短冲洗时间，草草了事。

1.2 TE电厂六期2×300MW

发变线路组220kV出线，主变、厂变、220kVGIS开关布置在空冷平台下，起备变、220kV GIS终端布置在空冷平台外，空冷平台下无裸露带电导体，设备间封母和GIS母线连接。空冷散热器每年冲洗8次以上，主要在3～10月份安排1次/每月，中途根据机组运行情况再加冲几次。每次冲洗后，环境很差，电气设施安全可靠，但设备外壳不美观需清理。

1.3 LF电厂2×300MW

厂内设220kV双母线屋外配电装置，主变、厂变、起备变布置在空冷平台下，配电装置布置在空冷平台外，空冷平台下有裸露带电导体，设备间裸导线连接。该工程投运不足半年。

1.4 JC电厂一期2×300MW

厂内设220kV双母GIS屋外配电装置，主变、厂变、起备变和配电装置布置在空冷平台下，空冷平台下无裸露带电导体，设备间封母和GIS母线连接。该工程正在试运。

1.5 其他

在《电力勘测设计》2008年6期《空冷平台下电气设备运行环境调研及分析》一文中，对宁夏灵武电厂一期、内蒙托克托电厂三四期、内蒙上都电厂一二期三电厂空冷区域电气设备的运行情况是这样描述的：

(1)宁夏灵武电厂一期于2007年投运，“虽然投运时间不长，但主变压器套管及电气绝缘子串上均覆尘比较严重，相对常规湿冷机组电气设备运行环境要差很多，但未出现闪络现象。因两台机组正式投运时间尚不足一年，机组空冷平台上的散热器尚未进行过水冲洗，平台下电气设备的运行情况还需时间的进一步检验。”

(2)托克托电厂三四期，“当空冷散热器进行水冲洗时，冲洗后飘落的灰水(水雾状)容易使灰尘在电气设备表面沉积，且冲洗水到达电气设备时，冲力已减弱，不足以对电气设备起到冲洗作用，因此设备表面积灰，对平台下的电气设备安全运行带来严重影响，这从空冷配电室墙面上留下的污迹就可以得到验证，见图片4。灰水飘落到变压器套管及绝缘子串上，若得不到及时清理，势必会降低电气设施的绝缘强度，给安全生产带来隐患。据现场人员反映，曾因此造成设备瓷陶管、瓷瓶表面发生散络，并建议将主变压器和起动/备用变压器拉倒空冷平台外布置。”

(3)上都电厂一二期，“除了前2个工程存在的变压器套管及电气绝缘子串覆尘严重、空冷散热器水冲洗带来的污水影响等现象之外，一期工程还出现了空冷风机漏油问题。”

2 目前尚无明确的设计依据

上述一些电厂已经告诉我们这样一个结论：空冷平台下有裸露带电导体，每次冲洗时均伴随着设备瓷陶管、瓷瓶表面发生闪络。这已是事故前兆了，应从根本上解决问题，首先应建立有关标准规范。

在2008年下半年由住房和城乡建设部、质量监督检验检疫总局联合发布《大中型火力发电厂设计规范》(征求意见稿)对采用空冷机组的发电厂A列外建筑物和电气设备布置首次有了一个拟行规范5.3.4第2条：“直接空冷平台宜布置在主厂房A排外侧，此时变压器、配电间、贮油箱等宜布置在平台下方，但应保证空冷平台支柱位置不影响变压器的安装、消防和检修运输通道。”在其条文说明中又表述：“空冷散热器会定期冲洗，视污染情况不同而定，一般一年内会有1～2次，每次冲洗时会有脏水从风机口落下，理论上讲，对变压器绝缘存在不利影响，但可以在空冷散热器会冲洗后及时对变压器或导线进行冲洗。经调研，国内已投运的直接空冷机组发电厂其绝大部分变压器等电器设施布置在空冷平台下，且多年运行情况良好。诺变压器等布置在空冷平台外，电气设备间联接母线增长较多、且占地大，投资高。故从节约集约用地及降低工程造价考虑，推荐在空冷平台下布置变压器等电器设施。”

在上述条文中与本文观点共同点：推荐空冷平台下布置变压器等电器设施；冲洗时会对变压器、导线绝缘存在不利影响。这一点可祥见照片(二)、(三)证明。不同点：空冷平台下应无裸露带电导体。

从所配照片就可看出污秽对金属件和瓷瓶、瓷陶管已有很明显覆尘。《空冷平台下电气设备运行环境调研及分析》一文中也已有充分描述。

3 发电厂空冷区域电气设备布置和选型的投资情况

4 几点看法

3.1 ZS电厂一期

主变、起备变与配电装置一体布置在空冷平台外，与空冷平台下有裸露带电导体布置方式比：离相式封闭母线增加了51m/台·三相米，母线增加投资121万元/台，土建部分增加25.4万元/台，这一项新增投资146.4万元/台。

3.2 TE电厂六期

主变、厂变、220kVGIS开关布置在空冷平台下，与空冷平台下屋内轻型设备方案比：多增加了220kV GIS开关和GIS母线50m/台·三相米，新增投资122万元/台。

3.3 LF电厂

主变、厂变、起备变布置在空冷平台下，与主变、起备变与配电装置一体布置在空冷平台外方案比：离相式封闭母线减少了45m/台·三相米，减少投资118万元/台。该工程空冷平台下有裸露带电导体。

3.4 JC电厂一期

主变、厂变、起备变和220kVGIS配电装置布置在空冷平台下，220kV配电装置没有单独占用土地，使整个厂区占地得到了优化，与主变、起备变和屋外配电装置一体布置在空冷平台外方案比：新增投资401万元/台(未减去节省土地费用)。见照片(四)

在《大中型火力发电厂设计规范》(征求意见稿)中，认为空冷散热器冲洗会对运行的电气设备有隐患。但未对空冷平台下的设备、导线绝缘子的安全性少有指导，是乎与(征求意见稿)第17.5.3条规定有颇。

(1)无论空冷散热器冲洗次数多少，空冷平台下无裸露带电导体是安全的。

(2)散热器冲洗后，再冲洗空冷平台下的电气设备、导线绝缘子的措施，实际上在散热器冲洗时运行的电气设备就已存在危险了。

(3)变压器布置在空冷平台外，不一定加大占地，也不一定是制约总图布置的主要因素。空冷对有限水资源带来了节约好处，同时带来电气设备布置环境的改变，也就需要增加必要的投资换取环境也是合理的，在安全与投资两者之间，一般来说，安全属主导地位。

(4)不以是否发生过事故为界定“安全”的标准。

(5)一般火电厂在不考虑周边环境的情况下就已经是II级污秽区，应明确空冷平台下局部环境的污秽等级。

[1]DL5000-2000，火力发电厂设计技术规程[S]．

[2]山西省电力系统污区分布图实施细则[Z]．

[3]《电力勘测设计》刊物．

[4]《大中型火力发电厂设计规范》(征求意见稿)．

Discussion on Electric Equipment Location and Type Selected of Air Cooling Area in Power Plant

WANG Yu-mei, WANG Shu-sen
(Shanxi Electric Power Exploration & Design Institute, Taiyuan 030001, China)

The direct air-cooling units are operating no more than 10 years in China, it is still not mature in design &operation. This paper re-studies the arrangement & type selection for electrical equipment in air-cooling area for power plant, and analyzes the status of the existing operating direct air-cooling units.

direct air-cooling units; transformer; air-cooling platform; dirtiness.

TM621

B

1671-9913(2011)03-0041-03

2011-04-03

王玉梅(1979- )，女，电气工程师。