富拉爾基熱電廠廠用6kV系統(tǒng)及外供35kV系統(tǒng)供電方案

1、富拉爾基熱電廠廠用6kV系統(tǒng)及外供35kV系統(tǒng)供電方案2021.8.19華電能股份有限公司富拉爾基熱電廠“上大壓小”擴(kuò)建工程富拉爾基熱電廠廠用6kV系統(tǒng)及外供35kV系統(tǒng)供電方案分析Ap報(bào)告批準(zhǔn)審核王喆校核狄瑩編制姚廣20年08月目錄o“1-1”hzu1項(xiàng)目概況1老系統(tǒng)概況（由業(yè)主提供）2電引接方案及分析Ap3變壓器損耗計(jì)算9附圖10項(xiàng)目概況電廠情況介紹華電能股份有限公司富拉爾基熱電廠位于黑龍江省齊齊哈爾市富拉爾基區(qū)沿江路132號，距富拉爾基城區(qū)中心4.5km處，總裝機(jī)容量225MW共9臺(tái)25MW：電供熱機(jī)組，是我國“一五”期間由原蘇聯(lián)援建的156項(xiàng)重點(diǎn)工程之一，也是我國第一座高溫高壓熱電廠，

2、現(xiàn)年發(fā)電量約13X108kWh供工業(yè)蒸汽負(fù)荷145t/h,供工業(yè)熱水2275t/h,供采暖面積499X104m2為本區(qū)以熱電聯(lián)產(chǎn)方式集中供熱的主熱，擔(dān)負(fù)全區(qū)采暖面積92的供熱任務(wù)和大部分工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)用汽、用水。該廠于1998年經(jīng)黑龍江省計(jì)劃委員會(huì)批準(zhǔn)成為“中外合資企業(yè)”，企業(yè)更名為黑龍江亞電鑫寶熱電有限公司，2021年華電能股份有限公司全面完成對黑龍江亞電鑫寶熱電有限公司整體收購，并將原“黑龍江亞電鑫寶熱電有限公司”更名為“華電能股份有限公司富拉爾基熱電廠”。由于該廠原蘇聯(lián)設(shè)計(jì)安裝的#1#6機(jī)組已運(yùn)行50余年，能耗高、環(huán)保設(shè)施差，不符合當(dāng)前國家的產(chǎn)業(yè)政策。隨著國家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整及節(jié)能降耗的總

3、體要求，加之地方經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電廠現(xiàn)有機(jī)組的容量和能力已無法滿足供熱市場的需求，按照國家“上大壓小”優(yōu)惠政策，決定建設(shè)大容量、低能耗、清潔環(huán)保的新型供熱機(jī)組，以滿足企業(yè)的發(fā)展和當(dāng)?shù)夭粩嘣鲩L的供暖和用熱需求。該項(xiàng)目為“上大壓小”工程，擬計(jì)劃先期建設(shè)1X350M微熱機(jī)組，代替電廠現(xiàn)有#1#6供熱機(jī)組，再根據(jù)本地區(qū)熱、電負(fù)荷的增長需求，規(guī)劃再建設(shè)一臺(tái)350M微熱機(jī)組。根據(jù)國家能局國家能局關(guān)于同意黑龍江亞電鑫寶熱電有限公司“上大壓小”擴(kuò)建項(xiàng)目開展前期工作的復(fù)函（國能局電力202182號）的精神，本工程可行性研究報(bào)告已編制完成，由中國國際工程咨詢公司對其進(jìn)行了審查，并印發(fā)了關(guān)于黑龍江亞電鑫寶熱電有限公

4、司“上大壓小”改擴(kuò)建工程（1X300MW供熱機(jī)組）可行性研究報(bào)告的審查意見（咨能20211196號），目前該項(xiàng)目正在建設(shè)。“上大壓小”替代小機(jī)組關(guān)停情況根據(jù)國家能局國家能局關(guān)于同意黑龍江亞電鑫寶熱電有限公司“上大壓小”擴(kuò)建項(xiàng)目開展前期工作的復(fù)函（國能局電力202182號）中“本項(xiàng)目擬擴(kuò)建1臺(tái)30萬千瓦燃煤熱電機(jī)組，投產(chǎn)后相應(yīng)關(guān)停該公司#1#6號6臺(tái)2.5萬千瓦供熱機(jī)組，并拆除供熱區(qū)域內(nèi)51臺(tái)小鍋爐”的要求，黑龍江省政府和華電能股份有限公司富拉爾基熱電廠積極推進(jìn)替代小機(jī)組（6X2.5萬千瓦）的關(guān)停工作，目前，有關(guān)關(guān)停協(xié)議已簽訂完成。老系統(tǒng)概況新機(jī)組建成后老系統(tǒng)電情況按計(jì)劃新建1350MW臨界供熱

5、機(jī)組投入運(yùn)行加I定后,將停運(yùn)老系統(tǒng)#1#6機(jī)和#1#6爐（停運(yùn)單臺(tái)機(jī)容量：25MW停運(yùn)單臺(tái)爐蒸發(fā)量：180噸/小時(shí)）；但老系統(tǒng)熱網(wǎng)設(shè)備、公用設(shè)備、化學(xué)設(shè)備、江岸循環(huán)泵站等設(shè)備還將運(yùn)行幾年，這些設(shè)備的電以及廠用6KV七、八、九段備用電均需從老系統(tǒng)廠用工作段引接。廠用工作段電、直配線6kV電及35kV外供電均需從老廠高壓配電裝置系統(tǒng)引接。當(dāng)#1#6機(jī)停運(yùn)后，如不采取通過主變倒送電的方式供電，將會(huì)使這些設(shè)備失電，影響電廠及外部負(fù)荷運(yùn)行。所以在新機(jī)組建成運(yùn)行穩(wěn)定后，老系統(tǒng)停運(yùn)前應(yīng)考慮老系統(tǒng)過渡引接是非常必要的。老系統(tǒng)負(fù)荷情況老系統(tǒng)所承擔(dān)的負(fù)荷分為以下三部分：（1）老廠廠用系統(tǒng)負(fù)荷（見表2.2-1）35

6、kV外供電負(fù)荷約為：富景線長期負(fù)荷3.7MW最大負(fù)荷9MW富西線長期負(fù)荷11MW/最大負(fù)荷12MW3）6kV直配線電負(fù)荷（詳見富拉爾基熱電廠老系統(tǒng)直配線電的引接方案分析Ap報(bào)告）老系統(tǒng)負(fù)荷運(yùn)行情況分析Ap根據(jù)富拉爾基熱電廠提供的最新負(fù)荷整理分段見表2.2-1（注：表中老廠機(jī)壓母線一段及二段可以互換）表2.2-1老系統(tǒng)負(fù)荷運(yùn)行情況表序號名稱容量kW老廠機(jī)壓母線一段老廠機(jī)壓母線二段1廠用6kV十段（制氧段）8002#11工作289013#10備用402014#21工作402015#20備用（七段或九段備用）998016#31工作273017#41工作260018#51工作19001（七段或九段備用

7、電）#30備用電（八段備用電）9680110#61工作電37201總計(jì)1866023680.2現(xiàn)有老廠變壓器情況分析午老廠現(xiàn)有變壓器6臺(tái)，其中#1及#6變壓器為三卷變壓器，電壓變比為121kV22.5/38.5kV22.5/6.3KV；#2#5變壓器為雙卷變壓器，電壓變比為121KV22.5/6.3KV。3電引接方案及分析Ap電引接方案由于6kV外供電負(fù)荷引接方案經(jīng)富拉爾基熱電廠老系統(tǒng)直配線電的引接方案分析Ap報(bào)告論述，選擇#3及#4主變通過倒送電的方式供電，所以本報(bào)告僅分析Ap老廠6kV負(fù)荷及35kV外供負(fù)荷的引接方案?？紤]到本期工程情況以及新機(jī)組建成后老系統(tǒng)的電情況，現(xiàn)提出方案如下：通過#

8、1及#2主變壓器倒送電為老廠廠用負(fù)荷供電，同時(shí)通過倒送電的方式由#1主變壓器35kV側(cè)與#6變壓器35kV側(cè)為外供35kV負(fù)荷供電。電引接方案分析Ap（根據(jù)電廠提供資料）方案內(nèi)容當(dāng)#1#6機(jī)停運(yùn)后，將老系統(tǒng)負(fù)荷集中移動(dòng)至原廠用一段及廠用二段母線，并由電廠停用的#1主變6kV側(cè)和#2主變改為通過倒送電的方式向兩段機(jī)壓母線供電（同時(shí)運(yùn)行，互為備用）。并由#1主變的35kV側(cè)及#6主變的35kV側(cè)對外供35kV負(fù)荷進(jìn)行供電（#1主變作為#6主變的備用變壓器）。方案分析午（1）從容量看，由于#1變壓器容量為31.5MVA所以#1變壓器無法同時(shí)提供廠用6KV系統(tǒng)及35kV系統(tǒng)的最大負(fù)荷供電，所以需要電廠

9、運(yùn)行時(shí)控制運(yùn)行方式為：正常情況下由#1變壓器6kV側(cè)與#2變壓器同時(shí)為兩段機(jī)壓母線供電（正常運(yùn)行中兩段母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)閉合為一段運(yùn)行），#6變壓器單獨(dú)為35kV外供負(fù)荷供電；當(dāng)#6變壓器故障或檢修時(shí)，將#1變壓器6kV側(cè)斷開，同時(shí)35kV側(cè)投入，由#1變壓器為35kV外供負(fù)荷供電，#2變壓器單獨(dú)為老廠廠用6KV系統(tǒng)供電。所以變壓器部分無改造費(fèi)用。（3）從運(yùn)行方面分析午：此方案需要電廠根據(jù)#6變壓器的情況對#1變壓器進(jìn)行供電切換，且#1主變無法同時(shí)對最大運(yùn)行負(fù)荷的老廠廠用6KV系統(tǒng)及35kV外供負(fù)荷同時(shí)供電。所以，當(dāng)#2及#6變壓器同時(shí)故障時(shí)，為保證老廠廠用6kV系統(tǒng)的供電，需減少外供35kV系統(tǒng)的

10、供電負(fù)荷。方案結(jié)果該方案經(jīng)過進(jìn)一步的分析Ap計(jì)算后可以滿足老系統(tǒng)供電的母線電壓水平、短路電流水平等需要，將節(jié)約改造投資。校驗(yàn)計(jì)算兩個(gè)方案是否滿足倒送電要求需要進(jìn)行三個(gè)方面的驗(yàn)證：短路電流水平校驗(yàn)、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)電壓校驗(yàn)和廠用電電壓調(diào)整校驗(yàn)。短路電流水平校驗(yàn)由于該方案保持了老廠廠用系統(tǒng)接線的原有狀態(tài)，并不對老廠接線方式及設(shè)備進(jìn)行改動(dòng)，所以短路電流水平應(yīng)與老廠原設(shè)計(jì)情況一樣能滿足運(yùn)行要求。電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)電壓校驗(yàn)經(jīng)富拉爾基老系統(tǒng)6kV工作電、備用電引接專項(xiàng)分析”論述，滿足規(guī)定要求。廠用電電壓調(diào)整校驗(yàn)校驗(yàn)分析午（1）根據(jù)業(yè)主提供工作電電抗器數(shù)據(jù)如下：型號：KGKL-6-1000（#1、#2工作電#10、#

11、20、#30備用電）KGKL-6-600（廠用6KV十段工作電）KGKL-6-750（廠用6KV三、四、五、六段工作電）系統(tǒng)電壓：6KV額定電流：1000A750A600A電抗率：8（KGKL-6-1000）8（KGKL-6-750）6（KGKL-6-600）絕緣耐熱等級：F級（2）富拉爾基熱電廠提供倒送#1變壓器數(shù)據(jù)如下：變壓器形式：無勵(lì)磁調(diào)壓繞組容量：（高/中-低）31.5MVA負(fù)載損耗：kW（高-中）；155.6kW（高-低）空載損耗：35kW短路阻抗：（高-中）；10.5（高-低）變比及分接開關(guān)：121kV22.5/38.5kV22.5/6.3KV（3）富拉爾基熱電廠提供倒送#2變壓器

12、數(shù)據(jù)如下：變壓器形式：無勵(lì)磁調(diào)壓繞組容量：（高/低）?31.5MVA負(fù)載損耗：130kW短路阻抗：10.2變比及分接開關(guān)：121kV22.5/6.3kV（4）富拉爾基熱電廠提供倒送#6變壓器數(shù)據(jù)如下：變壓器形式：無勵(lì)磁調(diào)壓繞組容量：（高/中-低）40MVA負(fù)載損耗：185.137kW（高-中）；181.829kW（高-低）空載損耗：52.76kW短路阻抗：17.2（高-中）；9.9（高-低）變比及分接開關(guān)：121kV22.5/38.5kV22.5/6.3KV（5）根據(jù)富拉爾基老系統(tǒng)6kV工作電、備用電引接專項(xiàng)分析Ap中計(jì)算輸入數(shù)據(jù)，按照6kV段單個(gè)供電回路最大負(fù)荷容量9980kW廠用最大負(fù)荷容

13、量26700kVV6kV段單個(gè)供電回路最小負(fù)荷容量1500kW廠用最小負(fù)荷容量8000kW#算。3.3.3.2計(jì)算內(nèi)容（1）當(dāng)#1變壓器與#6變壓器對35kV外供系統(tǒng)供電時(shí)，接線方式及負(fù)荷均與現(xiàn)運(yùn)行狀況相同，未發(fā)生改變，因此可滿足要求，無需校驗(yàn)(2)#2變壓器對老廠廠用6KV系統(tǒng)供電時(shí)，可滿足要求，分析”詳見富拉爾基老系統(tǒng)6kV工作電、備用電引接專項(xiàng)分析Ap(2)#1變壓器對老廠廠用6KV系統(tǒng)供電時(shí)，需進(jìn)行校驗(yàn)，校驗(yàn)計(jì)算詳見表3-1與表3-2表3-1#1變壓器最大負(fù)荷、最低電壓情況電壓水平倒推計(jì)算表?xiàng)l件最大負(fù)荷，最低電壓負(fù)荷容量(kW)99809980998099809980母線電壓等級(kV

14、)66666電抗器的電抗百分值k88888電抗器的額定電流Iek1000100010001000Ig960.3541186960.3541186960.3541186960.3541186960.3541186電抗器上的電壓損失AU4.6096997694.6096997694.6096997694.6096997694.609699769廠用母線電壓（標(biāo)幺值）Um0.9960969980.9960969980.9960969980.9960969980.996096998變壓器銅耗Pt（kW）155.6155.6155.6155.6155.6低壓繞組額定容量S2T（kVA）315003150

15、0315003150031500變壓器電阻（標(biāo)幺值）RT0.0054336510.0054336510.0054336510.0054336510.005433651變壓器阻抗百分值Ud10.510.510.510.510.5變壓器的額定容量ST（kVA）3150031500315003150031500變壓器的電抗T0.11550.11550.11550.1155負(fù)荷壓降阻抗Z（|）0.0736469210.0736469210.0736469210.0736469210.073646921廠用運(yùn)行負(fù)荷（kW）2670026700267002670026700廠用負(fù)荷標(biāo)幺值S00000變壓器

16、低壓側(cè)的空載電壓U0（標(biāo)幺值）1.0491578511.0491578511.0491578511.0491578511.049157851變壓器低壓側(cè)額定電壓U2e（kV）6.36.36.36.36.3變壓器低壓側(cè)母線的基準(zhǔn)電壓Ui（kV）666變壓器低壓側(cè)額定電壓U#;2e（標(biāo)幺值）1.051.051.051.051.05分接位置n210-1-2分接開關(guān)級電壓2.52.52.52.52.5電電壓Ug（標(biāo)幺值）1.0491578511.0241779020.9991979530.9742180040.949238055變壓器高壓側(cè)額定電壓U1e（kV）121121121121121電電壓UG

17、（kV）126.9480999123.9255261120.9029523117.8803785114.8578047百分比1.1540736361.1265956921.0991177481.0716398041.044161861表3-2#1變壓器最小負(fù)荷、最高電壓情況電壓水平倒推計(jì)算表?xiàng)l件最小負(fù)荷，最高電壓負(fù)荷容量（kW）15001500150015001500母線電壓等級（kV）6666電抗器的電抗百分值k88888電抗器的額定電流Iek750750750750750Ig144.3418014144.3418014144.3418014144.3418014144.3418014電抗器

18、上的電壓損失AU0.9237875290.9237875290.9237875290.9237875290.923787529廠用母線電壓（標(biāo)幺值）Um1.0592378751.0592378751.0592378751.0592378751.059237875變壓器銅耗Pt（kW）155.6155.6155.6155.6155.6低壓繞組額定容量S2T（kVA）3150031500315003150031500變壓器電阻（標(biāo)幺值）RT0.0054336510.0054336510.0054336510.0054336510.005433651變壓器阻抗百分值Ud10.510.510.510.

19、5變壓器的額定容量ST（kVA）3150031500315003150031500變壓器的電抗T0.11550.11550.11550.11550.1155負(fù)荷壓降阻抗Z（|）0.0736469210.0736469210.0736469210.0736469210.073646921廠用運(yùn)行負(fù)荷（kW）80008000800080008000廠用負(fù)荷標(biāo)幺值S0.2158730160.2158730160.2158730160.2158730160.215873016變壓器低壓側(cè)的空載電壓U0（標(biāo)幺值）1.0751362581.0751362581.0751362581.0751362581.

20、075136258電壓器低壓側(cè)額定電壓U2e（kV）6.36.36.36.36.3變壓器低壓側(cè)母線的基準(zhǔn)電壓Ui（kV）66666變壓器低壓側(cè)額定電壓U#;2e（標(biāo)幺值）1.051.051.051.05分接位置n210-1-2分接開關(guān)級電壓2.52.52.52.52.5電電壓Ug（標(biāo)幺值）1.0751362581.0495377761.0239392930.9983408110.972742329變壓器高壓側(cè)額定電壓U1e（kV）121121121121121電電壓UG（kV）130.0914872126.9940709123.8966545120.7992381117.7018218百分比1.1826498841.1544915531.1263332231.0981748921.0700165623.3.3.3計(jì)算結(jié)果分析Ap根據(jù)以上計(jì)算，當(dāng)兩臺(tái)變壓器分接開關(guān)位置為1時(shí)，滿足6kV母線電壓偏移水平對110kV母線的電壓波動(dòng)范圍要求為126.99kV123.93kV;當(dāng)兩臺(tái)變壓器分接開關(guān)位置為0時(shí)，滿足6kV母線電壓偏移水平對110kV母線的電壓波動(dòng)范圍要求為123.90kV120.90kV。3.4結(jié)果分析Ap根據(jù)以上計(jì)算分析Ap，該方案的短路電流水平校驗(yàn)、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)電壓校驗(yàn)滿足運(yùn)行要求。根據(jù)國網(wǎng)齊