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熱電廠利用余熱發電對廠用電系統的影響分析

河北冀研能源科學技術研究院的研究人員張立、牟法海等，在2018年第7期《電氣技術》雜志上撰文，簡述了熱電廠利用余壓余熱發電的工作原理，在發電機選型、容量選擇和接入高壓廠用母線并網運行過程中對廠用電系統安全運行可能產生的影響方面進行了分析，并在發電機選型和參數選擇方面提出了建議，確保新增加電機后不影響廠用電系統安全穩定運行。最后結合工程實例進行了計算和分析。

（來源：電氣技術 作者：張立、牟法海等）

熱電廠為了實現能量的梯級利用，增設余壓利用汽輪機發電機組，其工作原理是利用主汽輪機采暖抽汽的能級差驅動功熱汽輪機拖動發電機發電供機組廠用電自用，增加背壓式汽輪機組后可充分發揮熱電聯產優勢，提高蒸汽利用效率，達到節能降耗提高運行效益的目的。

增加背壓式汽輪機組的原則是以滿足熱負荷為主，在保證機組安全、經濟、穩定運行的基礎上最大化利用壓差進行做功發電。背壓式汽輪機組容量選擇一般是根據蒸汽量、蒸汽焓降和廠用負荷進行選擇，根據以上原則選擇的汽輪機組對于并網段來說屬于大容量的電機，在其運行過程中勢必對高壓廠用系統有影響，所以在確定新增加電機型號和容量前需要校驗其對系統的影響，確保高壓廠用電系統的安全。

1 電氣系統配置

根據電廠電壓等級結構和負荷分布，汽輪發電機組發電后接入廠用高壓段可以使余熱余壓做功利用最大化，所以發電機一般接入廠用高壓段。

根據電廠接線方式電機可以接入高壓工作段(見圖1)或高壓公用段(見圖2)，一般高壓公用段與兩臺機組高壓段互聯，一段為正常工作電源另一段為備用電源，所以電機接入公用段可以把發電負荷更方便的在兩個機組之間切換，當一臺機組停機時可以把發電負荷轉移到另臺機組的高壓段，汽輪機組利用率更高。

如果高壓廠用段無合適備用間隔而且在空間上增加間隔比較困難，就可以考慮在發電機安裝地增加一段高壓首站，并網開關放在高壓首站，再由高壓首站接入廠用高壓段(見圖3)。

圖1 接入廠用高壓工作段系統示意圖

圖2 接入廠用高壓公用段系統示意圖

圖3 新增高壓首站系統示意圖

電機的并網操作在遠方DCS操作完成，發電機的電流、電壓、功率、無功、功率因數等電氣參數接入到電氣監控畫面能實現遠方監控。

電機配備繼電保護裝置能確保發電機故障狀態下能從系統切除掉，不會造成故障擴大，不影響廠用系統安全運行。發電機配備的保護包括：差動速斷、比例差動、過流速斷、限時過流、過負荷、零序過流、低電壓、逆功率等保護。

在電機并網發電運行后，小汽機發電機組出力可以根據所接入高壓段負荷變化進行調整，滿足發電機所發電量本段消耗，自發自用，不影響系統原運行方式。