ELECTRIC, WITH AN EDGE
La tasa de pérdida es un índice importante para evaluar el transformador principal, que no solo puede reflejar la calidad del transformador principal, sino también caracterizar la precisión de la medición de potencia. Para el problema de tasa de pérdida anormal en las estadísticas de datos de tasa de consumo de energía del transformador principal de una planta de energía, se determinó la causa a través de pruebas y análisis, y se propusieron medidas de solución.
En los últimos años, la tasa de carga de las unidades de la planta de energía se ha reducido año tras año, las instalaciones de protección ambiental se han renovado y mejorado, y el área de calefacción ha aumentado, lo que resulta en una tendencia al alza en la tasa de consumo de electricidad de la planta de energía año tras año. .
Al analizar los datos de la Tabla 1, la tasa de carga unitaria se ha reducido año tras año desde 2017 debido al consumo de energía verde y la energía extranjera en Lu. Además, la transformación de emisiones ultrabajas de desulfuración aumentó una gran cantidad de instalaciones de nivel de voltaje de 6 kV, como bombas de circulación de desulfuración, aumentó el consumo de electricidad de la planta, la tasa de consumo de electricidad de la planta de energía está en una tendencia al alza. La operación de optimización del sistema de desnitrificación de la organización de 2019 redujo significativamente la presión diferencial del precalentador de aire, el consumo de energía del ventilador de la fase I, la fase II y el consumo de energía del polvo se redujeron en un 7 % interanual, por lo que en el caso de la reducción de la tasa de carga unitaria de 2019, tasa de consumo de electricidad de la planta de energía no significativamente mayor.
De 2016 a 2019, el índice de suministro de calor de toda la planta aumentó año tras año, la demanda de suministro de calor de la red externa aumentó y el aumento en el consumo de electricidad de la planta de suministro de calor fue básicamente normal.
Después de 2017, las pérdidas del transformador principal de toda la planta aumentaron significativamente. Consultando los datos de los últimos años, se seleccionó la potencia de las unidades No. 3 y No. 4 para comparar durante 12 momentos en los últimos dos años, y se encontró que la pérdida del transformador principal No. 4 cambió con la alta y baja carga de la unidad, y la pérdida total del transformador principal No. 3 fue 1,000kW ~ 3,000kW más alta que la pérdida del transformador principal No. 3, y la tasa de pérdida del transformador principal No. 4 alcanzó 3-8 veces la tasa de pérdida del transformador principal No. 3. Si podemos averiguar el motivo de la gran tasa de pérdida del transformador principal No.4 y resolverlo, podemos reducir la tasa de consumo de energía de la planta y el beneficio económico es considerable.
La tasa de pérdida del transformador principal es la relación entre la tasa de pérdida del transformador principal y la generación de energía de la unidad menos la potencia del transformador de planta alta y la potencia del transformador de excitación.
El análisis de la tasa de pérdida del transformador principal excede el estándar, principalmente porque el transformador en sí tiene problemas o hay errores en el dispositivo de medición de energía eléctrica. Hay tres factores principales que afectan el error del dispositivo de medición de energía eléctrica.
(1) transformador de corriente y transformador de tensión. De acuerdo con las “normas de calibración del transformador de potencia”, cuando la corriente primaria cambia de pequeña a grande, el error del transformador de corriente es relativamente grande a pequeño. Incluso si la corriente primaria cambia relativamente poco, el transformador de corriente también estará en el rango calificado de errores de errores más grandes, lo que resultará en un aumento de los errores estadísticos de la energía eléctrica. La curva de características de funcionamiento del transformador de tensión y del transformador de corriente es básicamente la misma. Como el transformador de voltaje generalmente opera bajo el voltaje nominal, el voltaje primario del transformador de voltaje de pequeños cambios en el error del transformador de voltaje no es significativo.
(2) circuito secundario del transformador de corriente y circuito secundario del transformador de tensión. La rotura del circuito secundario del transformador de corriente, el contacto deficiente, provocará una reducción de la corriente del medidor de energía, lo que provocará una pérdida de energía. La ruptura del circuito secundario del transformador de voltaje o el valor de la resistencia de contacto es demasiado grande, hará que el medidor de energía en la caída de voltaje secundario exceda el estándar, también provocará una pérdida de energía y luego afectará la liquidación de energía.
(3) Medidor de electricidad. El nivel de precisión, la estabilidad y el entorno electromagnético de trabajo del medidor de energía afectarán la precisión de la medición del medidor de energía.
La producción de la planta de energía es continua y los problemas pueden ocurrir en cualquier momento. Como el circuito de corriente tiene una pequeña derivación o la caída de voltaje del circuito de voltaje es demasiado grande, etc., conducirá a la reducción de la potencia de apagado y no es fácil de detectar, la eficiencia final de la planta de energía se verá muy afectada. Para resolver el problema, primero debemos encontrar el problema, comprender la relación entre la pérdida del transformador principal y la medición de potencia, y descubrir el problema de medición de potencia de acuerdo con la desviación de la tasa de pérdida del transformador principal o analizar la tasa de pérdida del transformador principal de acuerdo con el Desviación de la medición de potencia.
Verifique los registros de mantenimiento del transformador principal No.4 en los últimos años, todos los indicadores están calificados. Verifique la prueba eléctrica y el análisis de cromatografía de muestra de aceite en los últimos años, no se encontraron cambios en los datos de prueba relacionados con el transformador principal, y la composición del gas en la muestra de aceite no cambió mucho. Actualmente, el transformador principal No. 4 está operando normalmente, la temperatura del transformador principal y otros parámetros no han cambiado significativamente, básicamente excluyendo los factores propios del transformador.
El transformador de voltaje y el transformador de corriente de la unidad No.4 fueron revisados e inspeccionados durante el tiempo de reparación de la unidad No.4, y el transformador de voltaje y el transformador de corriente de la salida del generador fueron todos calificados, excluyendo así el transformador de voltaje y el transformador de corriente de sus propios causas
Se llevaron a cabo tres veces de calibración de precisión de medidores de energía y reemplazo de medidores de energía, y no se encontraron problemas.
(1) Mida el voltaje, la amplitud de corriente y la detección de fase en el medidor de energía. Use el calibrador de campo del medidor de energía trifásico PEC-H3A para detectar el voltaje secundario y el valor de entrada de corriente del medidor de energía del generador No.4, el medidor de energía del transformador de planta alta No.4 y el medidor de energía del transformador principal No.4, y obtenga la amplitud y relación de fase.
La salida del transformador de voltaje del generador es normal, la amplitud del voltaje de la fase A del lado de alto voltaje del transformador principal y la desviación de las otras dos fases es grande.
(2) Detección de caída de voltaje secundario del circuito de medición del transformador de voltaje del descompresor del transformador principal. Para garantizar la precisión de los datos y evitar errores de instrumentación, después de reemplazar el equipo, se mide la caída de voltaje secundario de la salida del transformador de voltaje del transformador principal No. 4, y el voltaje de entrada se mide nuevamente en la caja de terminales local del transformador de voltaje y energía. lado del metro.
(3) Comparación de amplitud del transformador de tensión del transformador principal n.º 3 y del transformador de tensión del transformador principal n.º 4. Mida el devanado de medición del transformador de voltaje del transformador principal No.3 y el transformador de voltaje del transformador principal No.4.
(4) Verifique los parámetros relevantes del equipo del circuito de medición. Para asegurarse de que no haya ningún problema con los datos calculados del medidor de energía, verifique nuevamente los parámetros del equipo relevante de la unidad No.4.
A través de la inspección no se encontró ningún error relacionado con el error de energía eléctrica en el transformador de excitación de la Unidad
(5) Compare los datos de potencia de la Unidad 3 y la Unidad 4 para el mismo período. De acuerdo con la diferencia de potencia como la potencia del generador menos la suma de la potencia del lado de alta tensión del transformador principal y la potencia del lado de alta tensión del transformador de planta alta, se encontraron 12 conjuntos de datos entre abril de 2018 y marzo de 2020. en el sistema integrado, como se muestra en la Tabla 6.
A través del cálculo de datos, se encontró que las pérdidas de la Unidad 4 variaron con la carga unitaria alta y baja durante la operación normal de la unidad, la cual fue de 3 a 8 veces mayor que la de la Unidad 3 durante el mismo período.
(6) Probando los parámetros de potencia en el lado de alto voltaje del transformador de excitación No. 4. Para comprender completamente el flujo de potencia, se probaron los parámetros de potencia en el lado de alto voltaje del transformador de excitación No. 4 y los datos se muestran en la Tabla 7.
La potencia activa de la unidad es de 270,43MW, la potencia reactiva es de 155,82Mvar y la corriente de excitación es de 1.951A. La fase de voltaje en el lado de alto voltaje del transformador de excitación No.4 es de 120,6° entre las fases AB, 119,4° entre las fases BC y 119° entre las fases CA.
La potencia activa calculada del transformador de excitación N° 4 es de 749,39kW y la potencia reactiva es de 2.313,04kvar.
A través de esta prueba, por primera vez en toda la planta, se captaron los datos de consumo de energía del transformador de excitación a través de la prueba y se verificaron la potencia activa, la potencia reactiva y el factor de potencia del transformador de excitación. A través del análisis del balance de potencia, se confirmó que el consumo de energía en el lado de bajo voltaje del transformador principal No. 4 todavía era grande.
(7) Inspección del transformador de tensión del lado de alta tensión del transformador principal n.° 4. Se compararon los datos de prueba del transformador de voltaje en el lado de alto voltaje del transformador principal No. 4 antes y después de febrero de 2017, y no se encontraron datos anormales. Para excluir el problema del sobrecalentamiento interno en la operación del transformador de voltaje, el transformador de voltaje en el lado de alto voltaje del transformador principal No. 4 se sometió a imágenes infrarrojas y se comparó con imágenes convencionales, como se muestra en la Figura 1.
A partir de la observación de campo y las imágenes de imágenes, no se encontraron problemas de contacto superior deficiente ni de sobrecalentamiento interno.
El transformador principal No. 4 no ha sido alterado en el circuito del medidor de potencia desde que se alimentó el 10 de septiembre de 2015, durante el cual el medidor de potencia solo se reemplazó el 19 de septiembre de 2016. Según las estadísticas, después del 15 de febrero de 2017, el La pérdida del transformador principal n. ° 4 comenzó a aumentar, por lo que la razón del aumento de la pérdida no es que la caída de voltaje del circuito secundario del transformador de voltaje sea grande.
A través de la calibración del medidor de potencia, no se encontraron problemas con el medidor. A través de la prueba de potencia del transformador de excitación, se encontró que cuando la carga de la unidad era de 270,22 MW, no se sabía que perdiera alrededor de 1,5 MW de potencia activa.
Después de recuperar los datos de los últimos años, se encontró que la pérdida del transformador principal No. 4 aumentó significativamente después del 15 de febrero de 2017. El 15 de febrero de 2017, la operación de la unidad No. 4 fue la siguiente: a las 10:09, Línea Wanjiu II de 220 kV disparada, protección de distancia de alta frecuencia operada, disparo acelerado después de la acción de reconexión, protección diferencial de barra de sección IIB de 220 kV operada y disparada, todas las líneas y dispositivos en esta barra disparada Unidad 4 disparada; el motivo de la inspección fue la avería de la cámara de gas de la fase C del interruptor de desconexión 217-2 de la línea Wanjiu II, y el bus de la sección ⅡB se volvió a reacondicionar; a las 18:18, la Unidad 4 reanudó su operación en el bus de la sección ⅠB. En el momento del accidente, el voltaje del transformador de voltaje en el lado de alto voltaje del transformador principal de No. 3 y No. 4 se muestra en la Tabla 8 y la Tabla 9, respectivamente.
Revisando los registros, la tensión del transformador de tensión del lado de alta tensión del transformador principal N° 4 el 14 de noviembre de 2017 tuvo una desviación importante, ver Tabla 10.
Combinado con los datos anteriores, el aumento de la tasa de pérdida del transformador principal No.4 es una falla que ocurrió después de los problemas del circuito secundario del transformador de voltaje del transformador principal, la medición del medidor no está permitida, la única razón explicable es que la relación del transformador de voltaje tiene un gran error.
Para probar si el error de voltaje de la fase A del transformador de voltaje 204-PT en el lado de alto voltaje del transformador principal No.4 tiene un impacto igual en la pérdida del transformador principal, el medidor de energía del sistema de medición de energía eléctrica original y el medidor de energía de medición de apagado se probará para la comparación de datos. El disyuntor 204 del transformador principal n.° 4 está en el bus de la sección IIB de 220 kV, el voltaje del transformador de voltaje del bus de la sección IIB debe conectarse al medidor de electricidad recién agregado, mantenga el circuito de corriente con el circuito de corriente del medidor de energía original.
Teniendo en cuenta que la precisión del transformador de voltaje de la barra colectora es de grado 0,5, el voltaje lo proporciona el transformador de voltaje de grado 0,2 de la barra colectora de sección ⅡB en el intervalo más cercano de 2,18 millones de líneas Ⅱ nueve.
Para garantizar la validez de los datos, la duración de la prueba es de 70 horas y cada medidor de energía se calibra nuevamente antes de la prueba para garantizar la precisión nominal del instrumento. Los datos de energía eléctrica de la unidad 4 se obtuvieron a través de la prueba, ver Tabla 11.
En la prueba, la pérdida total del medidor de puerta del transformador principal es 142.240MWh, y la pérdida total del medidor del sistema de medición de energía eléctrica es 61.984MWh. A partir de los datos, el medidor de puerta del transformador principal tiene 1.147 kWh más de pérdida por hora que el medidor del sistema de medición de energía eléctrica.
A través del cálculo y comparación de pérdida variable, la tasa de pérdida del transformador principal se redujo de 0,762% a 0,332%, una reducción de 0,43 puntos porcentuales. A través de la prueba de comparación, se confirmó que el bajo voltaje de la fase A del transformador de voltaje 204-PT en el lado de alto voltaje del transformador principal No.4 fue la razón principal del gran error de tasa de pérdida del transformador principal No.4 .
Después de la prueba nuevamente en el transformador de voltaje 204-PT del lado de alto voltaje del transformador principal No. 4, tres grupos de medición de voltaje, los datos se muestran en la Tabla 12.
Según el voltaje de la fase A es más bajo que el valor normal del cálculo de 1,5 V, verifique que el valor promedio de la corriente del lado de alto voltaje sea 2,975 A, el factor de potencia sea 0,88, el cálculo preliminar del error de potencia sea 2073 kW.
A partir de los datos, además de la conexión en estrella, el voltaje de la fase A es bajo, el voltaje de la fase A de la conexión delta abierta también es ligeramente bajo, tres grupos de voltaje secundario son bajos, solo cuando hay una falla en el devanado primario del voltaje transformador, hará que tres grupos de voltaje secundario sean bajos, nuevamente ubique con precisión el problema de falla del transformador de voltaje, y con la conexión a tierra del transformador de voltaje, la caída de voltaje secundario, el medidor de energía, el equipo primario no están relacionados.
Por lo tanto, a través de la prueba, se verifica nuevamente que el bajo voltaje de la fase A del transformador de voltaje 204-PT en el lado de alto voltaje del transformador principal No.4 es la razón principal del gran error de cálculo del transformador principal No.4. transformador.
A través de las pruebas y pruebas actuales, se puede juzgar que el transformador principal no tiene el problema del aumento de pérdida, y la razón principal de la tasa de pérdida anormal del transformador principal es el bajo voltaje de la fase A del transformador de voltaje. en el lado de alto voltaje del transformador principal No. 4.
El medidor de energía del transformador principal n. ° 4 no es el medidor de energía de liquidación del suministro de energía de la planta de producción de petróleo, sino el medidor de energía de la evaluación del campo petrolífero del suministro de energía de la planta de producción de petróleo.
Reemplace el transformador de voltaje, necesita un largo ciclo de adquisición y construcción, seguramente tendrá un impacto considerable en el rendimiento operativo de la planta de producción de petróleo, debe tomar otras formas de resolver lo antes posible. Como el voltaje del transformador principal y el voltaje del bus son los mismos, en la prueba de comparación de potencia, se toma la forma de cambiar el circuito de voltaje.
En base a esto, el circuito de voltaje del medidor de energía del transformador principal No.4 se puede cambiar al circuito de voltaje de la barra colectora. La precisión del transformador de voltaje de la barra colectora es de 0,5 grados, aunque no cumple con los requisitos técnicos de la medición comercial, pero aún puede reducir la pérdida de energía.
El medidor de energía del transformador principal No.4 es el activo de Dongying Power Supply Company, y los datos de electricidad han sido teletransportados, por lo que no se pueden cambiar a voluntad. En este sentido, negociamos con Dongying Power Supply Company muchas veces y explicamos que cambiar el cableado del circuito de voltaje del medidor de energía del transformador principal No.4 no tiene ningún efecto en el acuerdo de la fuente de alimentación entre los dos lados y, finalmente, Dongying Power Supply La empresa acordó cambiar el cableado del circuito de voltaje de la planta de extracción de petróleo.
El equipo solicitó el ticket de trabajo y cambió el voltaje de entrada del medidor de energía lateral de 220 kV del transformador principal No.4 del transformador de voltaje 204-PT al transformador de voltaje de bus de la sección IIB de 220 kV del primer grupo secundario de voltaje.
Un mes después del cambio de cableado, la tasa de pérdida del transformador principal se redujo de 0,45 % a 0,28 %, con un efecto evidente. Mediante la implementación de esta solución, el transformador principal No. 4 se incrementará en 2,5 millones de kWh a 30.000 kWh de evaluación de energía eléctrica por día, con evidentes beneficios económicos.
Para el problema de la tasa de pérdida anormal del transformador, se recomienda verificar la amplitud trifásica del voltaje secundario del transformador de voltaje del transformador principal. Para la existencia de la tensión secundaria del transformador de tensión del transformador principal, la tensión secundaria medida repetidamente tiene una gran desviación en la amplitud, se recomienda utilizar el tiempo de inactividad para comprobar y realizar una prueba cualitativa. En la actualidad, no existe un instrumento de prueba adecuado en la planta de producción de petróleo para llevar a cabo la prueba característica de relación y diferencia de ángulo, etc. Considere introducir unidades de prueba externas para llevar a cabo la prueba característica de relación y diferencia de ángulo en el transformador de voltaje del transformador principal , para obtener datos precisos.
Al mismo tiempo, se recomienda realizar pruebas exhaustivas de la estación de refuerzo, especialmente la segunda fase de la red de puesta a tierra regional. De acuerdo con el problema bajo de la fase A del voltaje secundario del transformador de voltaje del transformador principal de corriente, además de la prueba de características del transformador de voltaje, combinada con otra acción de barra colectora y acción inexplicable del disyuntor de segmentación, verifique si el área del transformador de voltaje del transformador de voltaje de la estación de refuerzo está conectado a tierra la red es buena, los datos de resistencia de puesta a tierra del transformador de voltaje están calificados.
Por otro lado, la implementación de la medición del problema del punto de puesta a tierra del secundario del transformador de tensión. Si la relación del transformador de voltaje no es un problema, entonces considere el problema de deriva del punto neutral.
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