发电厂厂用电率的计算

发电厂厂用电率的计算
赵满江１，陈　仓１，郝　玺２
１．西安热工研究院有限公司，陕西西安　７１００３２２．上都发电有限责任公司，内蒙古正蓝旗　０２７２００
收稿日期：　２０１１－１２－
２６作者简介：　赵满江（１９７８－）
，男，陕西西安人，硕士，工程师，主要从事电厂电气技术研发和试验工作。

Ｅ－ｍａｉｌ：　ｚｈａｏｍａｎｊｉａｎｇ＠ｔｐ
ｒｉ．ｃｏｍ．ｃｎ１　厂用电率定义
以某台２００ＭＷ机组为例，
其设计额定工况下的厂用电率估算方法为［
１］
：ｅ＝
ＳｃｃｏｓφａｖＰｅ
×１００％（１）Ｓｃ＝
∑（
ＫＰ）（２
）式中：ｅ为厂用电率，％；Ｓｃ为厂用电计算负荷，ｋＶＡ；ｃｏｓφ
ａｖ为电动机在运行功率时的平均功率因数，一般取０．８；Ｐｅ为发电机额定功率，ｋＷ；Ｋ为换算系数，取表１中的数值；Ｐ为电动机的计算功率，ｋＷ。

表１　２００ＭＷ机组的换算系数Ｋ
项目
数值给水泵及循环水泵电动机１．０凝结水泵电动机１．０其它高压电动机０．８５其它低压电动机
０．７
由式（１）、式（２）可见，厂用电率设计值由机组全年满负荷工况按照汽轮机和锅炉各高、低压辅机电动机的容量进行计算，
其不包括发电机励磁系统的耗电率、主变压器（主变）损耗率、高压厂用变压器（高厂变）损耗率和母线损耗率。

２　厂用电率计算
图１为自并励型发电机组的电能流向示意。

对于自并励型发电机组，
励磁系统用电量属于发电机系统发出电能时本体所消耗的电量，不计入厂用电量。

图１　自并励型发电机组的电能流向示意
由于“厂网分开，竞价上网”，发电厂销售电量的计量关口从发电机侧移至电厂与电网的设备产权分界点，多数电厂将电能计量关口改在主变的高压侧。

对发电厂而言，
主变损耗属于生产耗电，应计入生产厂用电量。

因此，《火力发电厂厂用电设计技术规定》所给出的厂用电率定义已经不适用于当前火力发电厂的实际生产情况。

对此，
本文提出新的适用于自并励型发电机组的厂用电率的计算方法：
Ｐｎｅｔ＝Ｐｇ－Ｐｅｘ（３）ｒａ＝
Ｐｎｅｔ－Ｐｍｔ
Ｐｎｅｔ
×１
００％（４
）式中：Ｐｎｅｔ为发电机净有功功率，
ＭＷ；Ｐｇ为发电机有功功率，ＭＷ；Ｐｅｘ为励磁变高压侧有功功率，ＭＷ；ｒａ为生产厂用电率，％；Ｐｍｔ为主变高压侧有功功率，ＭＷ；Ｐａｔ为高厂变高压侧有功功率，
ＭＷ。

该计算方法将励磁系统用电量归于发电机系统发出电能时本体所消耗的电量，
且新的厂用电率包括汽
轮机和锅炉各高、低压辅机电动机的耗电率，以及主变损耗率、高厂变损耗率和母线损耗率。

３　电能不平衡现象
表２为某发电厂２００ＭＷ自并励型发电机组５个月的发电量以及高厂变、励磁变和主变出口电量的统计数据。

表２　电量统计数据
项目数值
发电量／ｋＷ·ｈ　４５．６６×１０７
高厂变电量／ｋＷ·ｈ　４８．７９×１０６
励磁变电量／ｋＷ·ｈ　８１．６９×１０４
主变出口电量／ｋＷ·ｈ　４０．３０×１０７
主变损耗／ｋＷ·ｈ　３９．７２×１０５
机组负荷率／％６２
利用时间／ｈ　３　６７２
变压器损耗的理论计算公式［２］为：
ΔＰ＝（Ｐ０＋β２·Ｐｋ）（５）式中：ΔＰ、Ｐ０、Ｐｋ分别为主变损耗及其空载、负载的损耗，ｋＷ；β为负载率，％。

根据式（５）计算的主变损耗结果见表３。

表３　主变损耗计算结果ｋＷ
项目数值
损耗１　０８１．６７
空载损耗１３０．４２
负载损耗４６８．７５
理论满载损耗５９９．１７
按负荷率计算的主变损耗３１０．６１
损耗误差７７１．０６ 由表３可见，实际统计数据计算出的主变损耗为１　０８１．６７ｋＷ，远大于主变理论满载损耗５９９．１７ｋＷ和按负荷率计算的主变实际损耗３１０．６１ｋＷ。

这种电量不平衡对发电厂的厂用电率、供电煤耗等重要技术指标的准确计算带来了困难，也增大了发电厂上网电量统计的不确定性。

其原因是由各电能计量装置的综合误差所致。

电能计量装置的综合误差主要由电能表的误差、电流、电压互感器的合成误差以及电压互感器二次回路压降所引起的计量误差等４部分组成［３］。

文献［４－５］认为电能计量装置综合误差的主要来源是互感器的合成误差，主要原因是互感器实际二次负荷远小于互感器二次下限负荷。

文献［６－７］认为电压互感器二次导线压降引起的计量误差最大。

由于二次导线压降过大，造成少计发电量、供电量，导致发供电量不平衡。

［参　考　文　献］
［１］　ＤＬ／Ｔ　５１５３—２００２，火力发电厂厂用电设计技术规定［Ｓ］．［２］　李发海，王岩．电机与拖动基础［Ｍ］．北京：清华大学出版社，１９９７．
［３］　彭时雄．交流电能测量综合误差的测试计算及改进技术［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２００２．
［４］　岳国义，王永辉，史轮，等．电能计量装置综合误差分析［Ｊ］．华北电力技术，２００６（８）：４９－５１．
［５］　申秀香，郑光明．计量用互感器二次回路实际参数分析［Ｊ］．河北电力技术，２００８，２７（５）：２０－２１．
［６］　宿振礼．ＴＶ二次导线压降对电能计量的影响［Ｊ］．华北电力技术，２００８（１０）：５２－５４．
［７］　黄旭东．电压互感器二次回路压降超差原因分析和改造措施［Ｊ］．华电技术，２００９，３１（４）：
檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼
２３－２７．
（上接第８１页）
５　焊接、外观、装运等质量控制
汽轮机零部件焊接变形、焊缝缺陷是焊接方面较常见的问题，如某台ＬＺＮ９２－９．０／４．０／０．５１９型汽轮机隔板焊接由汽轮机制造厂委托其协作厂进行，因焊接过程中电流过大，引起隔板变形，静叶片出汽边节圆线高低不平，最大相差达６ｍｍ，且部分静叶片被焊接飞溅物损伤，造成中压１～６级隔板全部报废。

汽轮机设备磕碰损伤、零部件内遗留异物、防锈措施不良导致部件锈蚀等也是制造中常见的问题，如某超超临界机组Ｎ６６０－２５／６００／６００型汽轮机低压隔板、轴承箱等部件在安装时发现大量铁屑、焊渣等异物，轴承箱油管路内发生大量锈蚀，推力轴承锈蚀严重。

另外，汽轮机零部件在装运阶段易出现磕碰损伤，甚至严重事故，如某汽轮机高压转子在制造厂完成叶片装配后在转运至总装车间途中，因固定措施不良转子从拖车滚落至地面，导致叶片、汽封齿等均有较大程度地损坏，不仅造成制造周期拖延，而且损失巨大。