燃气蒸汽联合循环分布式能源的电气整套启动探讨

来源:用户上传      作者:

　　摘要：燃气蒸汽联合循环系统内部包含较多的项目机组，且接线也显得比较复杂。但是某电厂内部的机组在启动的过程中会出现诸多的问题，大家需要先有效地分析内部的问题，之后再提出相关的解决方案。只有通过优化短路点的设置和试验的顺序才能够有效地解决汽机发电机没有办法被更好地校验的问题，并有效地缩短启动的时间。在实际操作的过程中，需要先对不同运行情况下的用电厂的用电率进行分析，之后再通过分析相关的结果来有效地指导系统。只有有效地解决有关的问题，才能够让整个系统运行的成本更低，并最终缩短启动的时间。大家尤其需要进行借鉴。
　　关键词：燃气蒸汽联合；循环分布；电气系统；启动策略
　　引言：
　　在发电机机进行投产之前，全面进行整套的启动试验显得非常重要。其系统内部的质量将会直接关系到并网发电的过程和运行的情况。电气设备的结构主要是由短路试验、空载试验、假通气和并网试验组成的。在进行整套启动电气试验的过程中，经常会出现因为安装质量不合格、产品质量不合格和操作不当而引发事故[1]。在启动电气的过程中，大家也需要对试验方案、临时措施和保护配置进行全面地分析，这将会直接关系到电气试验的质量[1]。本文结合实际情况，主要就燃气蒸汽联合循环分布式能源的电气整套启动设备进行分析，希望能够给大家更多的参考性意见。
　　1.研究背景
　　“煤炭洁净燃烧技术“一直都是当前各个发达的工业国家所重视的研究领域。通过运用燃煤燃气-蒸汽联合循环的方式，往往能够更好地提高火力发电厂的热效率，并让各类污染问题更好地被解决。虽然我国经济发展的比较快，但是总体还是以燃煤为主的国家。燃煤发电厂作为重要的污染源，包括SO2和NOX在内的很多污染物，多数都是由燃煤发电厂产生的。从七十年代开始，我国的科学委员会就已经开始部署与“煤的洁净燃烧”相关技术的研究工作。甚至也可以在燃煤燃气-蒸汽联合运用的项目中有效地运用“低热值煤气燃气机”的关键技术。分别在吸收了国外关键技术的基础上来有效地开展技术攻关，并都取得好的科研成果。本文主要就燃气蒸汽联合循环分布式能源的电气整套启动进行探讨。
　　2.电气系统的特点
　　2.1机组数量多且接线方式较为复杂
　　全厂的装机容量只有210kW，内部配置了6台发电机。需要直接采用扩大单元接线的方式来接入每套燃气蒸汽发电机的内部。全厂内部会直接以相邻机组的厂用电源作为备用电源，并直接采用“手拉手”的接线方式来快速接入电源厂内部的电快切系统。不仅整个系统内部的接线方式显得非常复杂，且整体联络度也较高。因此，在接线的过程中也会对整个电气设备的启动提出更高的要求。
　　燃气蒸汽联合循环机组在使用的过程中会产生负荷，且整个负荷呈现阶段性分布的状态。其中，廠用机组负荷的第一个高峰出现了机组高盘点火期间，另外一个高峰则主线在机组满载负荷运转的阶段。燃机的使用状态和发电机组有所不同：整个然机在运行的过程中，约有2/3的气体会消耗在压气机内部。从启动、点火到加速的整个过程中，整个燃机透平如果出现自身做功不足的现象，也就不能够更好地满足启动的要求。此时必须要使用外加的能量来不断地拖动转子的转动。
　　3.整套机组概述
　　每一套燃气蒸汽联合循环系统都是由1太燃机、1太余热锅炉和1台汽轮发电机组成的。只有将燃机有效地并入网络之后，燃机基本的排烟的温度才能够达到480摄氏度。而余热锅炉所产生的蒸汽的品质才能够更好地满足汽轮发电机使用的要求[2]。总体而言，燃气和蒸汽联合玄幻机组整套启动的过程是分两个阶段进行。当余热的锅炉在不断吹管的时候，燃气发电机的转速将会一直被维持在3000转，从而才能够更好地进行整套燃气试验。
　　4.整套启动中遇到的问题和处理
　　4.1发变组短路试验
　　为了能够更好地与出厂的数据进行比较，从而确认发电机在运输过程中的状态。也是为了能够更好地检查测量计量回路所涉及的电流回路极性和变比设置是否正确，从而来有效地进行发变阻短路试验。当燃机启动时，可以先设置一个发电机出口、主变高压侧和工作线内部的3个短路点。在经过分析之后，可以得知，整个燃气蒸汽联合循环机组内部存在着1个矛盾和1个有利条件。其中，矛盾点需要在整个汽轮发电机组启动时先设置2个短路点，并让他们在停电的过程中完成。当燃机高盘启动时，整个厂内部的负荷较高，所以可以通过启动有利条件来进行校验保护。
　　可以根据实际的情况来有效地优化短路点。图1中一共设置了4个短路点，并在进行燃机发变阻短路试验的过程中设置了3个短路点。K1为发电机出口的短路点，K2为10kV的工作进线内部的短路点，K3为汽轮机的出口，每个短路点也都有不同的作用。K1主要用来录取短路的曲线，并有效地检查燃机差动保护的极限。K2主要可以用来检查主变差动保护的极性，K3主要可以解开汽轮发电机出口处的软连接。
　　4.2同期定相试验
　　在上述短路试验结束之后，再进行发电机空载试验和励磁特性的试验。同期定位试验的目的是为了检测并侧的电压和系统一侧的电压是否处于同相位的位置，并有效地测量并侧电压和系统侧电压的额定值。其中，燃气发电机并侧的电压和燃气发电机机端的电压相通，系统侧的电压和自主变低压一侧的电压相通。汽轮发电机待侧的电压主要来自于自主变低压侧1PT。
　　常规的同期定相方法主要包括两种：第一种是让发电机变零升压到额定的电压数值。着一种方法被广泛地运用于可燃机的运行中。在运用到汽轮发电的过程中时，需要主变停运之后再进行操作另外一种是通过主变器传送到发电机的一端。第二种方法在使用的时候需要配合更多的安全措施，所以不是很常用。
　　为了能够有效地解决这一问题，需要采用如下的方法：当燃机处于同期定相的背景下时，先要解开汽轮发电机出口处的软连接，之后再直接合上902开关。此时，燃机带的主变和汽轮发电机内部的母线会同时开始升压，最终，1PT、11PT和12PT将会同时处于一个电源系统中。最后也就能够在同一时间完成燃机和汽轮发电机的同期试验。这样一种试验的方法并不是非常复杂。只要当K3点处的试验结束之后，直接拆除该处的短路装置，也就能够直接结束同期定相的试验。
　　5.整套启动过程的总结和改进
　　整个燃气蒸汽联合循环内部的能源机组的数量较多，且接线也较为复杂，在实际启动的过程中，常规的火电机组和燃机将会有不同的表现。在实际启动的过程中，可以对包括燃机发变组短路、燃机同期定相、燃机假同期、燃机并网、汽车同期定相和其他几个环节进行优化，并在之后转变为将燃机发变组短路、燃机空载、燃机假同期、汽车冲转和其他几个步骤相互结合，从而有效地进行并网。新的启动方案在使用的过程中能够表现出如下的优势：第一，能够有效地解决主变差动保护校验和汽车同期定相校验等问题[3]。第二，能够解决汽轮发电机差动保护过程中无法校验和解决的问题。第三，如果将试验安排在燃机吹管的过程中，那么也就能够在缩短汽轮发电机启动时间的基础上有效地节省燃料。总体而言，新的启动方案在使用的过程中会有更好的效果。
　　6.结束语
　　本文结合实际的情况对一整套机组内部的电气启动过程问题进行直接的处理。并针对燃气蒸汽联合循环分布项目的用电系统特点和主要的试验方法进行分析。在对整个启动的过程进行优化之后，往往能够在节省启动时间的基础上有效地节约成本，非常值得大家借鉴。
　　参考文献：
　　[1]师敬波，贾廷伟.发电机零起升压匝间短路保护动作分析与处理[J].电力科学与工程，2017（5）：89-95
　　[2]]嵇海清.“十三五”分布式项目天然气消费量将达65亿方[N].中国能源报，2016（5）：139-146
　　[3]何忠.天然气分布式能源系统的应用和探讨[J].能源与环境，2016（5）：97-102
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14865143.htm