国产1000MW火电机组电能平衡分析

刘宝成++郭大鹏

摘 要：火电厂电能平衡分析，是为了掌握火电厂各主要电气设备能耗情况，用于指导火电厂电气设备的节能改造以及节能管理，从而提高火电厂电能的利用率。通过开展科学有效的电能平衡分析，可以及时发现电能计量系统存在的问题，为计量技术监督提供科学依据。

关键词：电能平衡 火电厂 平衡期 计量

中图分类号：TK282.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）11（a）-0044-02

什么是电能平衡？简单说来，电能平衡就是研究电能在实际使用过程中有多少被生产和生活所利用而做了有用功；有多少没有被利用而白白消耗掉。火电企业开展电能平衡工作主要参考《火力发电厂电平衡导则（DL/T 606.4-1996）》中所规定的要求进行，以火力发电厂为研究对象，对有功电能的输送、转供、分布、流向进行考察、测定、分析和研究，建立厂用电范围内输入电能、有效电能和损失电能之间的平衡关系；了解火力发电厂的用电水平和寻求节电的正确方向与途径[1-2]。

通过电能平衡测试，能达到以下主要目的。

（1）搞清损耗电能的分布情况，找出节电潜力和节电部位。

（2）测算主要大型用电设备的电能利用效率。通过与国内外同行业该类设备的电能利用效率比较，判断本企业大型用电设备电能利用效率高低，以及是否需要技改。

（3）根据测试结果，找出电能损失大和电能利用率低的原因，帮助企业确定节电途径。企业通过调整不合理的工艺和设备， 改革不合理用电制度等技改措施， 提高电能利用率，达到降低生产成本，获取经济效益的目的。

1 华东某1000MW火电机组的电能平衡分析情况

华东XX发电公司2台机组于2016年底先后投产，汽轮机是上海汽轮机有限公司设计制造的超超临界、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、双背压、反动凝汽式汽轮机机组，型号为N1013-28/600/620；锅炉为DG3002/29.3-Ⅱ1型，高效超超临界参数变压运行直流炉，一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、露天布置、全钢构架，锅炉采用Π型布置方式，前后墙对冲燃烧方式；发电机为上汽生产的THDF125/67型汽轮发电机；主变采用江苏常州东芝变压器有限公司生产的型号为SFP-1230MVA/525±2×2.5%/27kV，户外、三相双绕组、强迫导向油循环、油浸风冷、无励磁调压式变压器。

华东XX发电公司电能平衡工作主要参考DL/T 606.4《火力发电厂电平衡导则》及DL/T 1052《节能技术监督导则》所规定的要求进行。电能平衡分析内容包括以下几个方面。

（1）计算分析全厂10kV及以上系统平衡期内电量分布情况。

（2）计算分析机组及全厂供网差、变压器损耗、母线不平衡率。

（3）分析各电能计量点的正确性。

基本公式如下。

供网差=发电量-厂用电量（低压侧）-上网电量-励磁变电量-高公变低压侧

×

100%

500kV母线不平衡率=

×

100%

10kV母线电量不平衡率=×

100%

由于火电厂普遍装有电气监控管理系统（ECS系统），所以很多需要的数据都可以直接从ECS系统中获得，这就大大减轻了数据采集工作。该公司1号机组2016年8月1日投运，2号机组2016年11月30日投运，根据机组实际运行情况，选取2016年12月1日0点至2016年12月15日0点为电能平衡期（电能平衡期宜选用双机稳定运行期间）。该平衡期内机组负荷率为61.22%，综合厂用电率为5.3%。平衡期电量数据调取电量采集系统中“发电机出口、高厂变高压侧、高公变高压侧、主变压器高压侧、500kV出线、启备变高压侧、各10kV厂用段进线、10kV负荷侧电量”作为平衡期电量计算依据。

2 电能平衡数据计算及分析

电能计量平衡分析以2016年12月1日0点至2016年12月15日0点为平衡统计周期，各数据见表1。

全厂及单台机组电能平衡分析计算的供网差中包括了：主变压器损耗电量、高厂变损耗电量、高公变损耗电量、发电机出口至500kV出线的线损、低压母线的线损以及励磁变电量；算数据中全厂、1号机组、2号机组电能不平衡率分别为0.28%、0.32%、0.21%，由于1号机组平衡期内发电量低于2号机组发电量，所以，1号机组不平衡率较2号机组大0.11个百分点；总体看来该公司1号机组、2号机组及全厂供网不平衡率较小且与系统实际运行参数基本一致。

3 电能平衡数据分析总体情况

通过在平衡期内电量数据分析，该公司1号、2号机组电能供网不平衡率、主变损耗率、500kV母线不平衡率满足规程及设计要求，实际损耗数据与系统参数基本一致，厂用10kV母线除公用OB段母线电量不平衡率偏大外，其他10kV段母线符合标准要求。但该公司电能计量存在以下问题。

（1）根据表1数据中“1号高厂变高压侧”电量（921.591万kWh）与“10kV 1A段母线+10kV 1B段母线”电量（924.9万kWh）差值为-3.309万kWh，高厂变损耗为负值与实际运行情况不符，需要对1号高厂变高压侧、10kV分支进线电能计量装置重新进行校准、检验，综合分析回路压降、互感器或采集网络问题。

（2）厂用10kV段个别电量计量点。1B磨煤机、1B引风机、1B一次风机、厂用10kV 2B进线计量点数据错误，应重新进行核查，以提高厂用电能计量的准确性。

4 结语

电能平衡是企业实现节电科学管理的有效途径，并且技术性强、周期长、工作量繁杂，加上企业对其意义认识不足，现在开展并不广泛。如何减少机组在低负荷运行时，设备运行耗能高的现象，强化用电制度管理，是今后火电厂节能降耗工作的重点。通过电平衡测试工作，对火电厂厂用电系统进行科学的挖潜，合理选择试验的平衡范围，对消耗电能的设备运行现状进行客观量化的整体评估，掌握火力发电厂的用电水平和寻求节电的正确方向与途径。

参考文献

[1] GB/T 8222-2008，用电设备电能平衡通则[S].

[2] DL/T 606.4-1996，火力发电厂电能平衡导则[S].

[3] GB/T 6422-2009，用能設备能量测试导则[S].

[4] DL/T 606.1—1996，能量平衡导则总则[S].endprint