热电厂利用余热发电对厂用电系统的影响分析

河北冀研能源科学技术研究院的研究人员张立、牟法海等，在2018年第7期《电气技术》杂志上撰文，简述了热电厂利用余压余热发电的工作原理，在发电机选型、容量选择和接入高压厂用母线并网运行过程中对厂用电系统安全运行可能产生的影响方面进行了分析，并在发电机选型和参数选择方面提出了建议，确保新增加电机后不影响厂用电系统安全稳定运行。最后结合工程实例进行了计算和分析。

（来源：电气技术 作者：张立、牟法海等）

热电厂为了实现能量的梯级利用，增设余压利用汽轮机发电机组，其工作原理是利用主汽轮机采暖抽汽的能级差驱动功热汽轮机拖动发电机发电供机组厂用电自用，增加背压式汽轮机组后可充分发挥热电联产优势，提高蒸汽利用效率，达到节能降耗提高运行效益的目的。

增加背压式汽轮机组的原则是以满足热负荷为主，在保证机组安全、经济、稳定运行的基础上最大化利用压差进行做功发电。背压式汽轮机组容量选择一般是根据蒸汽量、蒸汽焓降和厂用负荷进行选择，根据以上原则选择的汽轮机组对于并网段来说属于大容量的电机，在其运行过程中势必对高压厂用系统有影响，所以在确定新增加电机型号和容量前需要校验其对系统的影响，确保高压厂用电系统的安全。

1 电气系统配置

根据电厂电压等级结构和负荷分布，汽轮发电机组发电后接入厂用高压段可以使余热余压做功利用最大化，所以发电机一般接入厂用高压段。

根据电厂接线方式电机可以接入高压工作段(见图1)或高压公用段(见图2)，一般高压公用段与两台机组高压段互联，一段为正常工作电源另一段为备用电源，所以电机接入公用段可以把发电负荷更方便的在两个机组之间切换，当一台机组停机时可以把发电负荷转移到另台机组的高压段，汽轮机组利用率更高。

如果高压厂用段无合适备用间隔而且在空间上增加间隔比较困难，就可以考虑在发电机安装地增加一段高压首站，并网开关放在高压首站，再由高压首站接入厂用高压段(见图3)。

图1 接入厂用高压工作段系统示意图

图2 接入厂用高压公用段系统示意图

图3 新增高压首站系统示意图

电机的并网操作在远方DCS操作完成，发电机的电流、电压、功率、无功、功率因数等电气参数接入到电气监控画面能实现远方监控。

电机配备继电保护装置能确保发电机故障状态下能从系统切除掉，不会造成故障扩大，不影响厂用系统安全运行。发电机配备的保护包括：差动速断、比例差动、过流速断、限时过流、过负荷、零序过流、低电压、逆功率等保护。

在电机并网发电运行后，小汽机发电机组出力可以根据所接入高压段负荷变化进行调整，满足发电机所发电量本段消耗，自发自用，不影响系统原运行方式。