600 MW火电机组出线降压改造

罗治国



600 MW火电机组出线降压改造

罗治国*

(大唐湘潭发电有限责任公司 设备部, 湖南, 湘潭, 411102)

目前, 湖南省内大部分600 MW火电机组出线均接入500 kV输电线路, 由此造成区内高负荷时段500 kV系统下网负荷较高, 电网安全供电局面被动. 针对以上情况, 本文介绍了将600 MW火电机组由500 kV系统改接至220 kV系统的改造方法. 对某电力公司的火电机组进行改造后, 机组开机一次并网成功, 并网安评一次通过. 项目实施的成功可为同类机组的相关改造提供参考.

600 MW火电机组; 降压改造; 500 kV系统; 220 kV系统

1 项目概况

某火力发电厂二期工程 2 × 600 MW 超临界机组于2006年9月全部投产, 改造前2台机组出线分别通过2台500 kV变压器升压后送出, 其500 kV升压站为内桥接线[1], 500 kV出线为同塔双回线路(图1). 各一次设备参数如下:

主变: DFP-3 × 240 000/500, 3 × 240 000 kVA;

断路器: GL317 柱式断路器, 500 kV, 4 000 A;

隔离开关: SPL2T-550/3 150, 2SPL2T-550/3150, 3 150 A, 63 kA;

电流互感器: SF6, LVQBT-500W, 2 500/1;

避雷器: Y20W-444/1 100 W, 附放电记数器.

发电机出口装有GCB并网开关, 机组启动电源由500 kV主变倒送至高厂变后进入6 kV厂用系统, 2台机组厂用之间采用“手拉手”接线方式互相提供事故停机备用电源.

长期以来, 由于受500 kV系统下网容量的限制, 该厂#3、#4机组运行一直受限, 自投产以来(2006年至2011年)年平均利用小时仅为3 700 h, 其超临界机组供电煤耗低的优势得不到发挥[2]. 另一方面, 该厂所在地域的220 kV系统支撑电源较少, 且在可以预见的未来5年之内, 该地区220 kV系统电源仅有一台600 MW机组投产; 远期220 kV系统电源情况也不会出现大的好转, 但是, 随着经济的发展, 该地区下网负荷将不断增大. 因此, 将一台600 MW机组降压改造作为该地区220 kV系统新的电源支撑点具有较大的现实意义.

图1 改造前一次接线

2 项目改造方案

本项目将#3机组出线(1 × 600 MW)降压接入220 kV电网运行. #3 机组降压后的出线回路采用单元接线方式, 电厂侧升压站出线可以利用已有的1回500 kV线路降压为220 kV运行, 升压站出线需新建一段220 kV线路接入电网. 3号主变需更换为220 kV变压器, 利用已有的变压器基础, 布置尺寸不变, 与封母连接的接口尺寸不变. 其它一次设备, 断路器、隔离开关和电流互感器利用原有500 kV设备, 电压互感器和避雷器更换为220 kV设备, 220 kV电压等级设备基础或支架均利用原有基础或支架. #4 机组(1 × 600 MW) 500 kV 电气主接线改造后采用发电机-变压器组单元接线, 拆除多余设备(图1).

改造后一次设备配置情况如下:

主变压器: 采用无载调压、油浸式、低损耗、强迫油循环风冷、低损耗变压器. 型号: DFP11-240000/220; 接线组别: YN, d11; 阻抗电压:k= 14%; 中性点为直接接地系统.

避雷器: 主变进线及出线均采用氧化锌避雷器. 型号: Y10W-200/520W, 10 kA, 配在线监测装置.

架空线: 220 kV主变进线及出线选用2 × (LGJ-800/100), 间隔跳线仍利用原有导线2 × (LGJQT-1400). 500 kV系统架空线维持原有型号不变.

3 项目实施

本项目2012年9月1日正式开工, 10月7日竣工, 10月12日220 kV新主变冲击受电, 10月13日#3机组成功并网运行. 项目实施步骤如下:

a. 拆除变压器围墙及周围设施, 以方便变压器的拆除和安装工作, 变压器安装完成后, 恢复变压器围墙及周围设施.

b. 拆除3台单相500 kV变压器, 在原位置上新安装3台单相220 kV变压器. 新装220 kV变压器安装利用原变压器基础. 变压器就位后, 严格按照变压器安装前检查要求, 检查变压器器身、铁芯、高压套管、高压中性点套管、低压套管、CT升高座、冷却器密封等安装到位. 变压器附件安装, 包括冷却器组装、CT升高座组装、套管组装、油枕组装、高、低压套管及高压中性点套管内引线连接, 变压器组装后进行抽真空、真空注油、热油循环、静置. 变压器安装完后, 变压器交接试验合格.

c. 拆除原500 kV母线及母线接地开关(5117); 拆除内桥(5011)断路器、电流互感器; 拆除#3、#4主变高压侧2组隔离开关(50116、50216)及#3主变高压侧电压互感器、避雷器; 拆除#3机间隔内2组隔离开关(50112、50121)及#4机间隔内2组隔离开关(50212、50221); 拆除#3机线路侧电压互感器、避雷器; 拆除以上设备连接用分裂导线、管母线及支柱绝缘子; 拆除#3主变侧龙门架及靠原500 kV母线侧龙门架之间跨线, 拆除#3主变套管引下线及中性点连接导线; 制作并安装#4机至内桥出线、间隔内跨线至线路电流互感器引下线; 安装并接入#3主变高压侧220 kV避雷器, 试验合格; 安装并接入#3机线路侧220 kV电压互感器、避雷器, 试验合格; 制作并安装#3主变侧龙门架及靠原500 kV母线侧龙门架之间跨线、#3主变套管引下线及中性点连接导线、间隔内跨线至线路电流互感器引下线. 连线更换为LGJ-800/100型钢芯铝绞线, 金具配套更换. 改造后的一次接线如图2所示.

图2 改造后一次接线

4 项目评价

改造项目施工完成后, #3、#4机组开机一次并网成功, 同时并网安评一次通过, 表明该项目改造非常成功.

从电网运行角度来看, #3机组降压改造前, 接入500 kV系统, 通过220 kV下网部分容量, 潮流迂回大, 改造后该厂附近区域可基本消纳#3机组电量, 大大提高了电网运行经济性.

从电厂经济效益来看, 改造后#3机组预计每年可提高利用小时数1 000 h(发电量6亿kWh), 每年可节约标准燃煤: 600 000 kW × 1 000 h × 20 g/1 000 000 = 12 000 t (600 MW超临界机组供电煤耗低于300 MW机组20 g×kW-1×h-1)[3], 按照每吨标准煤887元计算, 每年可节约资金1 064万元, 节能减排效果显著.

从设备运行角度看, 改造后的#3、#4机组出线全部更换成发电机-变压器-线路单元接线, 设备大为减少, 利于运行人员操作、检修, 同时2台机组出线无桥接连线, 互不干扰, 单台机组出线设备的故障不会影响其他机组的安全运行, 提高了机组运行的可靠性.

5 结语

大型火电机组出线降压改造, 对于电网来说, 降低了系统网损, 提高了电网运行的经济性, 同时, 缓解了500 kV系统下网压力, 提高了电网的供电可靠性; 对于电厂来说, 有效提高了机组的利用小时数, 降低了供电煤耗, 节约了能源. 该项目的成功实施也为其它同类型电厂改造提供了经验.

[1] 耿建风,李娴, 刘湘莅. 500 kV扩大内桥接线方案研究[J]. 河南电力, 2008(1): 14—16.

[2] 沈玉华. 600 MW超临界机组煤耗降低的重要举措[J]. 上海电力, 1999(1): 16—17.

[3] 应光伟, 赵玉柱, 孙科, 等. 600 MW超临界火电机组运行现状及性能优化[J]. 发电与空调, 2012(1): 1—8.

Step-down modification of 600 MW thermal power units transmission line

LUO Zhi-guo

(Datang Xiangtan Power Generation Co. Ltd, Xiangtan 411102, China)

In Hunan Province, because most of the 600 MW thermal power unit outgoing line all access to 500 kV system, so in the high load time, the 500 kV bus is almost working at high load condition, this is not safe for network. In view of the above situation, a method that the 600 MW thermal power unit outgoing line access from 500 kV system to 220 kV system is introduced. A power company has successfully completed the project, and passed the safety evaluation. This experience can be a reference.

600 MW thermal power units; step-down modification; 500 kV system; 220 kV system;

10.3969/j.issn.1672-6146.2013.01.009

TM 611; TM 714.2

1672-6146(2013)01-0035-03

email: 734150479@qq.com.

2013-01-10

(责任编校: 江 河)