水口水电站降低厂用电率的方法探析

丁昌秋

水口水电站降低厂用电率的方法探析

丁昌秋

福建水口发电集团有限公司

该文分析了水口水电站为深挖电厂节电潜力，通过不断改造设备技术、优化辅机设备运行、加强设备运行管理和维护等一系列措施，强化节能增效，在降低水电站厂用电率方面进行有益的探索，取得了一定成效。

水电站 厂用电量 厂用电率 运行管理 方法

0 引言

厂用电率是同一时期发电生产过程中设备设施消耗的厂用电量占发电量的比例，它是考核发电厂经济效益的重要生产指标之一，直接关系到发电企业节能降耗工作的成效。目前我国水电厂厂用电率一般为0.2%～2%。

厂用电量是发电厂电力生产过程中的各类辅助设备（如压油泵、排水泵、气机等各电动机）、附属车间（如修配车间，试验室等）和生产照明用电、通风冷却系统以及其它控制保护装置等所消耗电能的总和。

福建水口水电站是华东地区最大的常规水电厂，有7台水轮发电机组（单机容量200MW）、7台主变，有500kV升压站和220kV开关站、三回500kV出线、六回220kV出线和一组3×300MVA联变，有目前同类型中世界第二、中国最大的在用升船机以及3级船闸，还有为数众多的辅机设备。我厂采用四段10kV厂用电系统供电，以满足厂内用电需要。因设备多，负荷分布广，每日所耗厂用电量大，夏季所耗厂用电量更为惊人，其中有运行方式安排及设备等种种问题，也不乏人为浪费因素。

1 水口水电站厂用电率的影响因素剖析

1.1 空调、风机、通风冷却系统的耗电量较大

根据有关资料，水口水电站某年4～9月的厂用电量分别为86.1481万kW·h、105.3550万kW·h、132.0571万kW·h、147.5890万kW·h、146.3456万kW·h、118.7749万kW·h，由此可见，随着夏季高温来临，我厂厂用电量增长显著，7月份日平均47625kW·h，8月份日平均47209kW·h，单日厂用电量最高为7月15日，达54562kW·h。为保持环境温度和保证设备的安全运行，我厂厂房有上游副厂房、下游副厂房、中控楼共3套集中中央空调系统及全厂送排风机系统等30多台电机；同时，为维持继保室、励磁室、监控系统主机室等重要设备室室内温度而加装大量大功率空调，这些都是夏季厂用电总量大增的主要原因。因此，提高空调、风机效率，加强通风冷却系统的管理，是节约厂用电的一个重要突破点。

1.2 做好厂用电动机的节电工作是降低厂用电量的关键

众所周知，厂内各类辅助设备是水轮发电机组、主变等主设备正常运行的基本动力保障，是厂用电的最大消耗者。据不完全统计，我厂各类辅助设备电动机的耗电要占用厂用电量的65%～70%。自1993年8月水口水电站首台机组投产发电以来，当初厂用电动机选型不当，造成功率与负荷不匹配，以及长期运行后电动机效率下降，厂用电损耗增大的现象日益凸显。

1.3 我厂建筑规模大，分布站点广，全厂室内、外照明设备多，照明用电量大

历经10多年，各种照明设备大多破损老化，光衰严重，不仅照明不足，而且能效甚微。照明设备的节能改造是降低厂用电量的有效措施之一。

1.4 降低厂用电率最直接有效的办法之一就是增加发电量，发电量增多，厂用电率比例自然就下降了

水口水电站位于福建省最大河流——闽江上，是不完全季调节电厂。每年的发电量与当年的来水关系极为密切。降雨多，水库来水均匀，发电量就多，当年厂用电率相对就低；而偏枯至特枯年份，来水不均匀，特别遇到大旱，发电量就会大幅下降，厂用电率就会明显上升。节水增发电，提高水能利用率，是水电站降低厂用电率最根本、最有效的办法。

1.5 人员因素

体现在：设备运行方式安排不合理；职工工作责任心不强，态度不认真，设备维修质量不过关；人为浪费等也造成厂用电的无谓损耗。

2 水囗电站提高厂用电率的方法

2.1 中央空调系统改造

近2 年水口电站先后完成了上游副厂房和中控楼集中中央空调系统的改造，因制冷效果佳，厂房许多设备室内加装的长年24h不间断运行的大功率空调柜机得以拆除。据初步估算，仅此一项每年大约能节省厂用电40多万kW·h。

2.2 对厂内重要辅助设备进行技术改造

根据设备运行的实际情况，水囗电站针对厂内重要辅助设备进行技术改造，提高厂用电动机经济运行，为长期降低厂用电量打下坚实的基础。具体的办法有：①选用高效的新产品电动机。依据厂用机械容量、轴功率等条件，合理选择电动机的型号和容量，正确配置、选用相匹配的电动机，以适应不同负载情况下设备的高效运行。②更新淘汰或高效化改造旧设备，提高厂用电动机效率。

经多年努力，水口电站完成了压油泵、顶盖泵、检修水泵、高/低压气机等厂内重要辅助设备及其它电动机的改造工作，泵的工作效率明显提升，厂用电量消耗明显下降。例如，机组发电运行时一天要启动达30多次的机组压油泵（功率75kW不变），改造后运行时间由原来的4分钟/次缩短为2.8分钟/次，同时泵启动次数也减少了约5次。再如，水口水电站每年都要进行7×2台次机组小修和1台次机组大修，机组水下部分导水叶检查、汽蚀补焊等工作都要求进行尾水管、蜗壳排水，担负检修排水、防止水淹厂房重任的检修泵是我厂功率最大（原达250.5kW）的电动机，改造前3台检修水泵同时投运排水要花6～7小时，更新改造后，在上游闸门漏水和下游水位相似情况下，仅需2台检修水泵（功率增为350kW）投运3～4小时即可完成抽水，效率大幅提升，工作时间大幅缩短，节约厂用电明显。

2.3 照明节能方法

2.3.1使用高效节能的照明器具、灯具。对厂房照明进行大规模的整治，大量使用较普通灯可节电70%～80%的节能灯，如原来使用60W白炽灯的地方，现只需11W节能灯就够了。在重要地点更换为光效高、寿命长的金属卤化物灯与高压钠灯。经数据分析对比，改造后，照明用电量约有17%左右的降幅。

2.3.2充分利用自然光和采用科学的照明控制方法。中控楼、220kV开关站、500kV升压站以及船闸和升船机集控楼等办公场所，在自然光能够满足要求时，白天不开照明灯。部分平时无需长亮灯的非重点设备室采用调光或门接点开关控制，或用间隔开灯的措施，并要求随手关灯、人走灯灭。开关站、升压站等站外照明改造为光控、定时开启关闭及人工手动启停三者相结合的方式，最大程度地节约了厂用电。

2.4 节流开源并举

节约水资源，充分合理地利用每一滴水，是水电站节能增发电的必经之路，是降低厂用电率的根本方法。水口水电站担负着发电、防洪、通航、灌溉、用水等重任，水口水电站运行人员和技术人员在实际中灵活地处理好各方的关系，发挥各自的聪明才智，在各自的工作岗位上，各使妙招增发电量。

每年3月、4月～8月主汛期，发电运行人员积极主动调整负荷，使机组时刻稳发满发，争取多发每一度电。水电站在电网中担负着调峰、调频及事故备用的作用，是电网稳定的一大助力。运行人员充分利用水轮发电机组开机并网快，负荷上升调节响应快的优势，在枯水季节，在满足下游河道流量前提下，主动联系省调尽量少开机组台数，减少机组空载耗水，优化运行工况，节约水能多发电。

水调中心运行人员充分合理利用先进的水情测报系统、卫星云图接收系统，精心、科学做好水库调度，峰前加大出力削落库水位，退水段合理回蓄库水位，尽可能地不弃水，少弃水，充分利用来水多发电，水量利用率高达94.01%，累计节水增发电率19.12%，取得较好的经济效益。

航管运行人员在日常通航中，视待闸船舶的情况，优化排闸，采用减少操作步骤，如采取连续上行或连续下行的操作方式，尽量全部放完上行或下行船舶后，再改变船闸程序操作方式，使得每一闸的耗水都减到最少。据测算，每少改变一次过闸方向，可省水2闸约89280m3的水，增发电约1.6万kW·h，长年的经济效益十分可观。同时，在条件允许情况下，充分发挥“省水大王”升船机的作用，节约水能多通航、多发电。

长期以来，由于闽江下游河道无序采沙得不到遏制，水口水电站下游水位逐年下切，尾水位比设计值低约4.4m，机组运行效率下降，为满足下游居民生活取水和通航要求所需的单位发电耗水量不断增大。通过不断优化验证，水口电站技术人员探索出建尾水壅水堰工程抬高尾水位的治理措施。2010年3月工程建成后，当全厂出库流量在设计最低流量308m3/秒时，下游尾水位抬高约2m；全厂满出力运行时，下游尾水位抬高约0.5m，水能利用率有效提高，为水口电站节能增发电开拓了新路子。

2.5 科学安排设备运行

经过不断分析、实验和总结，水口水站在合理安排辅机设备运行方式、设备运行管理和维护方面，摸索出一系列切合实际、行之有效的办法，在日常点滴工作中降低厂用电。

1）主变冷却器采用夏季和冬季不同的运行方式。夏季温度高，投二组冷却器工作，秋冬季气温低，少投一组冷却器。经实践证明，这既能保证主变的安全运行，又节省了厂用电。

2）机组检修时，在进水口检修门全关后，快闸提起一定开度将快闸与检修门之间的积水排空后再关闭尾水闸门，减少积水量，减少检修泵运行时间。

3）机组检修后，合理安排在压油罐建压时做事故低油压试验，避免因压油罐压力高进行排气、排油而增加压油泵和高压气机的运行时间。

4）加强日常巡视，搞好“三漏”（即漏水、漏油、漏气）处理，减少水泵、油泵、气泵等辅助设备的启动次数。做好设备定期轮换工作，保证辅机设备健康高效运行。

5）加强设备消缺处理，检修维护人员不断提高和改进工艺水平，保证检修工作的质量，提高设备运行效率。

近几年，随着设备节能技改力度增大，管理加强，员工节能意识提高。数据表明，水口电站年厂用电量从2009年（偏枯水年）的1073.6413万kW·h下降至2010年（丰水年）的1062.8018万kW·h，厂电用率从2009年的0.25%下降至0.15%，同比呈不断下降趋势。

3 小结

当前，国家电网公司倡导开展“三节约”活动，即“节约一分钱，节约一张纸，节约一寸导线”，水口电站也在不懈追求节能降耗，努力从实际出发，从细节入手，求新求变，不断探求新方法，务求实实在在地降低厂用电率，创造最大的经济效益，为国家为社会做出应有的贡献。

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