1、中华人民共和国电力行业标准 火力发电厂电能平衡导则 DL/T606.4-1996 Guide for balance of electrical energy of thermal power plant 1 范围 本标准规定了火力发电厂电能平衡测试的内容和方法。适用于火力发电厂电能平衡测试。 2 引用标准 下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 8222-1987 企业设备电能平衡通则 DL/T 606.1-1996 能量平衡导则总则 SDGJ 56-1983
2、 火力发电厂和变电所照明设计技术规定 DL/T 606.1-1996 火力发电厂能量平衡导则总则 3 定义 3.1 火力发电厂电能平衡 火力发电厂电能平衡是以火力发电厂为对象,对有功电能的输送、转供、分布流向进行考察、测定、分析和研究,建立厂用电范围内输入电能、有效电能和损失电能之间的平衡关系;了解火力发电厂的用电水平和寻求节电的正确方向和途径。 3.2 用电体系 用电体系是指电能平衡考察的对象,如火力发电厂内的用电设备和工艺装置等。 3.3 用电体系的边界 用电体系与其周围相邻部分的分界面称为用电体系的边界。用电体系的边界应根据电能平衡考察的对象和达到的目标等因素确定。边界以外的部分称为界外
3、。根据能量守衡定律,用电体系内的电能平衡关系为:输入电能( )等于有效电能( )和损耗电能( )之和,电能平衡基本模型如图1所示。 中华人民共和国电力工业部1997-02-24发布 1997-06-01实施 3.4 输入电能 输入电能是指从外界供给用电体系的有功电能。 3.5 有效电能 用电体系在一定的生产工艺条件下,达到规定的质量标准时,满足物理化学变化所必须消耗的 有功电能。 3.6 损耗电能 输入电能与有效电能之差,称为损耗电能。 3.7 电能利用率 指用电体系中的有效电能占输入电能的百分数,即 (1) 或 式中: -用电体系的电能利用率,; -用电体系的输入电能,kWh; -用电体系的
4、有效电能, kWh; - 用电体系的损耗电能;kWh。 3.8 总用电量 指平衡期内,厂用电能表指示值与购入电量之和: (2) 式中: - 总用电量,kWh; -平衡期厂用电能表指示值,kWh; - 平衡期电厂购入电量,kWh; 总用电量包含厂用电量、非生产用电量、转供电量、试验多耗电量。 3.9 厂用电量 指电厂用于发电和供热所消耗的全部有功电量。包括动力、通风、生产照明、采暖、小修、维护等用电量,还包括他励励磁用电量和设备属于电厂资产并由电厂负责其运行和检修的厂外输油管道系统、循环管道系统的用电量。 3.10 非生产用电量 指用于文化教育、福利卫生等用电量。如:食堂、医院、俱乐部、培训、生
5、活供水、生活照明、生活供热等的用电量。还包括大修、基建、修配厂、转供和试验多耗的用电量。 3.11 转供电量 指虽然通过厂用电系统,但是电厂没有利用,而是转给其他部门用的电量。如:商店等的用电量。 3.12 试验多耗电量 汽轮机、锅炉热力试验或其他试验,在试验期间由于经常变化调整操作而多耗的电量。 4 电能平衡原则 4.1 遵循能量守衡定律。平衡期应按规定周期(月)的收、支电量进行平衡。 4.2 同类用电体系应有相同的体系边界。 4.3 所用术语、定义、单位、符号、计算公式等均应符合国家有关标准和本标准的规定。 5 用电体系的划分 5.1 用电体系的划分原则 5.1.1 符合电能平衡的目的和要
6、求。 5.1.2 避免漏计、重计和错计。 5.1.3 有利于测试计算和便于用电管理。 5.2 用电体系的划分方法 5.2.1 按用电设备类型划分。 5.2.2 按电能流向划分。 推荐选用按用电设备类型划分。 6 用电体系边界的确定 6.1 火力发电厂用电体系边界的确定从厂用电能表至各用电设备工质输出端止。 6.2 厂用变压器体系边界的确定参见附录A(标准的附录)。 6.3 厂用电线路体系边界的确定参见附录B(标准的附录)。 6.4 用电设备体系边界的确定从驱动电动机输入端至工质输出端止。 7 测试条件与要求 7.1 测试条件 被测用电体系处于正常运行状态,变化负荷测试不少于五个工况,取其平均值
7、。 7.2 测试要求 7.2.1 电动机容量在100kW以上(含100kW)同型号用电设备抽查测试一至二台;100kW以下用电设备可选用设计效率作为使用效率或者同型号用电设备抽测一台。 7.2.2 对高压转动机械(3kV及以上)原则上逐台测试,如有近期(半年内)试验报告,同型号用电设备应抽测一至二台。 7.2.3 输入电能的测定,一般选用电能表测定。 7.2.4 测试所用仪器、仪表的校验期都应在规定期限内,其精度应符合有关测试标准。 8 测试项目与方法 8.1 变压器损耗的测试方法,按附录A(标准的附录)进行。 8.2 厂用电线路损耗的测试方法,按附录B(标准的附录)进行。 8.3 风机与水泵
8、的测试方法,按现行测试标准进行。其有效电能按下式计算: (3) 式中: -风机或水泵有效电能,kWh; -驱动电机输入电能,kWh; - 驱动电机使用效率; -风机、水泵使用效率; -传动效率。 对没装电能表的转动机械设备有效电能按下式计算: (4) (5) 式中: -驱动电机额定功率,kW; -驱动电机负载率; - 实测转机设备平均输入电流,A; - 驱动电机空载电流,A; -驱动电机额定电流,A; t -平衡期转机设备运行时间,h。 8.4 电动机损耗暂不测试,可选用电动机设计效率作为电动机的使用效率。 8.5 磨煤机与电除尘器的损耗暂不测试,但需统计平衡期这两种用电设备的输入电能。 8.
9、6 生产照明应符合SDGJ56 83标准。生产照明电能利用率的测试方法如下。 8.6.1 统计平衡期内各种生产照明设备的型号、功率和使用时间。 8.6.2 计算各生产照明设备的输入电能 (6) (7) 式中: -平衡期第i种照明设备输入电能,kWh; -平衡期第i种照明设备的功率,kW; -平衡期第i种照明设备的使用时间,h; -平衡期第i种照明设备的照明同时系数,一般取用0.91.0; -平衡期第i种照明设备镇流器消耗的电能,kWh; -镇流器消耗功率,kW。 对1540W镇流器每小时耗电为78W,100W及以上镇流器每小时耗电取额定功率的10。 8.6.3 计算各生产照明设备的有效电能 (
10、8) (9) 式中: - 平衡期第i种照明设备的有效电能,kWh; -平衡期第i种照明设备的效率,; - 第i种生产照明设备的光源可见光率,; -第i种生产照明设备灯具投射光线效率,。 8.6.4 计算平衡期生产照明电能利用率 (10) 式中: -平衡期生产照明电能利用率,; -平衡期生产照明设备输入电能,kWh。 9 损耗电能的计算 9.1 电气设备损耗电能的计算 (11) (12) 式中: - 平衡期电气设备损耗电能,kWh。 -平衡期变压器损耗电能,kWh,见计算公式(35); -平衡期厂用电线路损耗电能,kWh,见计算公式(41); - 平衡期非生产用电通过变压器和厂用线路时损耗的电能
11、,kWh; -平衡期非生产用电量占总电量的百分比。 9.2 生产设备损耗电能计算 (13) 式中: -平衡期生产设备损耗电能,kWh; -平衡期风机损耗电能,kWh; - 平衡期水泵损耗电能,kWh; -平衡期其他生产设备(不包括风机、水泵)损耗电能,kWh。 9.3 机组非计划启、停损耗电能的计算 (14) 式中: -平衡期机组非计划启、停损耗电能,kWh; -平衡期机组非计划启、停时,辅助设备电机输入功率(可对照采用各厂冷、温、热态不同启、停方式下实测功率值),kW; -平衡期机组非计划启、停时,辅助设备运行时间,h。 机组非计划停止时间,从机组与电网解列开始至辅助设备停止止。 机组非计划
12、启动时间,从辅助设备开始运行至机组与电网并列止。 9.4 生产照明设备损耗的计算 (15) 式中: - 平衡期生产照明设备损耗电能,kWh。 9.5 总损耗电能的计算 (16) 式中: -平衡期总损耗电能,kWh。 10 技术经济指标的计算 10.1 全厂电能利用率的计算 10.1.1 全厂综合电能利用率的计算 (17) 式中: -全厂综合电能利用率,; -平衡期厂用电量,kWh; -平衡期磨煤机的输入电能,kWh; -平衡期电除尘器的输入电能,kWh。 10.1.2 全厂设备电能利用率的计算 (18) 式中: - 全厂设备电能利用率,; -机组非计划启、停损耗电能,kWh。 10.2 用电设
13、备电能利用率的计算按公式(1)计算。 10.3 厂用电率的计算 10.3.1 凝汽式发电厂厂用电率 的计算 (19) 式中: - 平衡期电厂发电量,kWh.。 10.3.2 热电厂厂用电率的计算 a. 供热厂用电率 的计算 (kWh/GJ) (20) (21) 式中: -平衡期供热耗用的电能,kWh; - 平衡期纯供热用电能(指热网泵、供热站等用电能),kWh; - 平衡期纯发电用电能(指循环水泵、凝结水泵等用电能),kWh; 平衡期供热比,; -平衡期电厂供热量,GJ。 b. 发电厂用电率 的计算: (22) (23) 式中: -平衡期发电耗用的电能,kWh。 10.4 设备电耗的计算 10
14、.4.1 送风机电耗Esf的计算 (kWh/t) (24) 式中: -平衡期送风机输入电能,kWh; D -平衡期锅炉蒸发量,t。 10.4.2 吸风机电耗Exf的计算 (kWh/t) (25) 式中: - 平衡期吸风机输入电能,kWh。 10.4.3 给水泵电耗 的计算 (kWh/t) (26) 式中: - 平衡期给水泵输入电能,kWh。 10.4.4 循环水泵电耗 的计算 (27) 式中: -平衡期循环水泵输入电能,kWh。 10.4.5 排粉机(或一次风机)电耗 的计算 (kWh/t) (28) 式中: -平衡期排粉机(或一次风机)输入电能,kWh; G- 平衡期制粉系统磨煤量,t。 1
15、0.4.6 磨煤机电耗 的计算 (kWh/t) (29) 式中: -平衡期磨煤机输入电能,kWh。 10.4.7 制粉电耗 的计算 (kWh/t) (30) (kWh/t) (31) 式中: -平衡期制粉系统输入电能,kWh; Wqt -平衡期制粉系统其他设备(包括给煤机、密封风机等)输入电能,kWh。 11 电能平衡不平衡率的计算和要求 (32) 式中: - 电能平衡不平衡率,; W -平衡期电厂总用电量,kWh; -平衡期厂用电量,kWh; -平衡期非生产用电量,kWh; 电能平衡测试不平衡率要求不超过1。 12 编写电能平衡测试报告 12.1 写明测试单位、测试负责人、报告编写人和主要测
16、试人员。 12.2 列出被测单位发电机、厂用变压器、风机、水泵等主要设备的数量、额定参数及配备电动机功率等。 12.3 测试目的及测点布置情况。 12.4 注明主要测试仪表名称、数量、精度。 12.5 测试概况介绍。 12.6 平衡期内全厂电量分布情况(包括发电量、供电量、购入电量、厂用电量、非生产用电量)。 12.7 分析主要用电设备的电耗和电能利用率;分析全厂设备电能利用率和综合电能利用率情况;找出节电潜力,为制定节电规划提供依据。 12.8 绘制下列图表: a) 电气接线图(发电机出口至厂用高、低压母线)。 b) 电能计量点网络图。 c) 变压器数据汇总表,见表1(表中符号含义见附录A)
17、。 d) 厂用电线路数据汇总表,见表2。 e) 风机数据汇总表,见表3。 f) 水泵数据汇总表,见表4。 g) 用电设备数据汇总表,见表5。 h) 用电设备电耗数据汇总表,见表6。 i) 提高电能利用率措施表,见表7。 j) 全厂电量平衡表,见表8。 k) 各体系电能平衡表,见表9。 l) 电能能流图,见图2。 m) 电能平衡方框图,见附录C(提示的附录)。 12.9 总结报告的格式按照DL/T606.1 1996中的附录A(标准的附录)。 表1 变压器数据汇总表 额定参数 变压器名 称 规格 型号 kVA kV A kW kW 有功电 量 kWh 无功电 量 kvarh A 天 kWh 说明
18、: 表2 厂用电线路数据汇总表 年 月 日 线路名称 或编号 导线规格 型 号 导 线 材 质 导线长度 m /km A 天 kWh 说明: 表3 风机数据汇总表 年 月 日 风 机 名 称 序号 项 目 单 位 1 风机型号 2 电机额定功率 kW 3 电机额定电压 V 4 电机输入功率 kW 5 电机负载率 6 电机使用效率 7 风机进口静压 Pa 8 风机出口静压 Pa 9 风机全压 Pa 10 风机流量 11 有效功率 kW 12 使用效率 13 电能利用率 14 平衡期输入电能 kWh 15 平衡期有效电能 kWh 16 平衡期损耗电能 kWh 表4 水泵数据汇总表 年 月 日 水
19、泵 名 称 序号 项 目 单 位 1 水泵型号 2 电机额定功率 kW 3 电机额定电压 V 4 电机输入功率 kW 5 电机负载率 6 电机使用效率 7 水泵进口静压 kPa 8 水泵出口静压 kPa 9 水泵全压 kPa 10 水泵流量 11 有效功率 kW 12 使用效率 13 电能利用率 14 平衡期输入电能 kWh 15 平衡期有效电能 kWh 16 平衡期损耗电能 kWh 表5 用电设备数据汇总表 年 月 日 用电设备名称 序号 项 目 单 位 备 注 1 总数量 台或条 2 测试数量 台或条 3 总功率 kW 4 平均线损率 5 平均负载率 6 平均使用效率 7 输入电能 MWh
20、 8 有效电能 MWh 9 损耗电能 MWh 10 平均电能利用率 表6 用电设备电耗率数据汇总表 年 月 日 序 号 项 目 名 称 单 位 数 据 1 平衡期电厂发电量 MWh 2 平衡期锅炉蒸发量 t 3 平衡期吸风机输入电能 MWh 4 平衡期送风机输入电能 MWh 5 平衡期排粉机(或一次风机)输入电能 MWh 6 平衡期磨煤机输入电能 MWh 7 平衡期给水泵输入电能 MWh 8 平衡期循环水泵输入电能 MWh 9 吸风机电耗 kWh/t 10 送风机电耗 kWh/t 11 排粉机(或一次风机)电耗 kWh/t 12 磨煤机电耗 kWh/t 13 制粉电耗 kWh/t 14 给水泵
21、电耗 kWh/t 15 循环水泵电耗 16 发电厂用电率 17 供热厂用电率 kWh/GJ 表7 提高电能利用率措施表 年 月 日 年节约效果 序号 项目及措施 数量 kWh 金额元 完成时间 投资金额 元 百元投资效果 kWh百元 投资回收年限 合 计 表8 全厂电能平衡表 MWh 平衡期: 年 月 日至 年 月 日 厂用电能表指示电量 购入电量 总用电量 =+ 支 出 厂用电量 非生产用电量 生产设备用电量 生产照明用电量 电气设备损耗电量 机组划 启停用电量 变压线 路损耗电量 基建用电量 其 他 用电量 转 供 电 量 不平衡 电 量 说明: 表9 各体系电能平衡表 MWh 各项损耗电
22、能 体 系 名 称 输 入 电 能 电气设备 损 耗 生产设备 损 耗 生产照明 损 耗 机组非计划启停 有效电能 电能利用率 备 注 合 计 全厂设备电能利用率: 注:本表不包括磨 全厂综合电能利用率: 煤机与电除尘器体系 制表人: 附录A(标准的附录) 变压器损耗的测试计算方法 本方法适用于变压器电能平衡的测试。其目的是通过现场实际测试,求出变压器的损耗和使用效率,以达到经济运行的目的。 A1 体系边界的划分 厂用变压器体系边界的划分由一次线入口至二次线出口。 A2 测试方法 A2.1 测试前的准备。 A2.1.1 普查厂用变压器数量和额定参数。 A2.1.2 按测试对象的边界选择测点。
23、A2.1.3 测试仪表选用有功电能表和无功电能表,精度等级不低于1.0级,数量由测点定。 A2.1.4 测试仪表按有关技术规程安装,连线正确,符合安全技术规程。 A2.2 测试方法采用综合代表日测试法。 A2.3 平衡期为一个月,按上、中、下旬选择代表日。 A2.4 代表日期间,按表A1要求逐项填写测试记录。 A3 数据整理及计算 A3.1 审查测试记录,舍去不合理数据。 A3.2 绘制代表日负荷曲线图。 A3.3 代表日负荷曲线形状系数Kz的计算: (33) 式中:n- 代表日记录时间间隔数; - 代表日输入变压器的电能,kWh; - 每一时间间隔通过变压器的电能,kWh。 A3.4 代表日
24、负荷曲线电流平均值 的计算: (34) 式中: - 代表日输入变压器的无功电能,kvarh; -网络额定电压,V; -代表日变压器运行时间,h。 A3.5 代表日变压器损耗 的计算: (35) 式中: -变压器空载损耗功率,kW; -变压器短路损耗功率,kW; -变压器额定电流,A。 注: 与 可选用制造厂出厂测试数据,也可实测。 A3.6 平衡期变压器损耗的计算: A3.6.1 平衡期第i台变压器损耗 的计算 (36) 式中: -各代表日第i台变压器损耗电能,kWh; -各代表日第i台变压器输入电能,kWh; -平衡期第i台变压器运行天数,d; n -平衡期第i台变压器代表日个数,个。 A3
25、.6.2 平衡期全厂变压器损耗 的计算 (37) 式中:n -平衡期全厂变压器运行台数,台。 A3.7 变压器使用效率的计算 A3.7.1 平衡期第i台变压器使用效率 的计算 (38) 式中: -平衡期第i台变压器输入的电能,kWh。 A3.7.2 平衡期全厂变压器平均使用效率 的计算 (39) 式中: -平衡期全厂变压器运行台数,台。 A4 变压器数据汇总表,见表1。 表A1 代表日测试记录表 设备名称(编号): 测试日期: 年 月 日 测试人: 变 压 器 额 定 参 数 规格型号 线路长度 m 有 功 电 量 无 功 电 量 电 流 时间 电表原字 差值 倍率 电量 电表原字 差值 倍率
26、 电量 I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 合计 注意:记录表间隔必须相同,读数精确到小数点后两位数字 附录B(标准的附录) 厂用电线路测试计算方法 本方法适用于火力发电厂内高、低压线路电能平衡的测试计算。其目的是通过现场实际测试,求出火力发电厂厂用电线路的损耗和线损率。 B1 体系边界的划分 B1.1 发电机出口至厂用母线之间无变压器时: a) 发电机出口电能表至高压厂用母线; b) 厂用母线至厂用变压器一次侧及二次侧出口至380V母线。 B1.2 发电机出口至厂用母线之间有变压器时: a) 发电机
27、出口电能表至高压厂用变压器; b) 高压厂用变压器二次侧出口至高压厂用母线; c) 高压厂用母线至低压厂用变压器一次侧及二次侧出口至380V母线。 B2 测试计算方法 B2.1 测试前的准备。 B2.1.1 普查各条厂用电线路长度、导线规格、型号等。 B2.1.2 按测试对象的边界选择测点。 B2.1.3 测试仪表选用电能表和交流电流表,精度等级不低于1.0级,数量由测点定。 B2.1.4 测试仪表按有关技术规程安装,连接正确,符合安全技术规程。 B2.2 测试方法采用综合代表日测试法。 B2.3 平衡期为一个月,按上、中、下旬选择代表日。 B2.4 代表日期间,按表A1要求逐项填写测试记录。
28、 B3 数据整理及计算 B3.1 审查测试记录,舍去不合理数据。 B3.2 代表日线路损耗电能 的计算 (kWh) (40) (41) 式中:m -相数(单相m=2,三相m=3,三相四线m=3.5); Ick- 代表日均方根电流,A; Ii -每一时间间隔的电流值,A; n -代表日记录时间间隔数; L -导线的长度,km; R20 -1km长度的导线在20时的电阻值,/km; txlr- 代表日线路运行时间,h。 B3.3 平衡期线路损耗电能计算 B3.3.1 平衡期第i条线路损耗电能的计算 (42) 式中: -各代表日第i条线路损耗的电能,kWh; -各代表日第i条线路传输的电能,kWh; -平衡期第i条线路运行天数,d; n -平衡期第i条线路代表日个数,个。 B3.3.2 平衡期全厂线路损耗电能 的计算 (43) 式中:n -平衡期全厂线路运行条数,条。 B3.4 线损率的计算 B3.4.1 平衡期第i条线路线损率 的计算 (44) 式中: -平衡期第i条线路传输的电能,kWh。 B3.4.2 全厂平均线损率 的计算 (45) 式中:n -平衡期全厂线路运行条数,条。 B4 厂用电线路数据汇总表,见表2。 注:导线电阻是随温度而变化的。在电能平衡中,按20时的电阻值计算,由于温度引起的附加电阻忽略不计。 附录C(提示的附录) 电 能 平 衡 方 框 图