史升振 冯猛 由琳
山东电力建设第三工程有限公司，山东青岛， 266100
Application of Heavy oil generator set in the construction power supply of foreign power station
Shi Shengzhen Feng Meng You Lin）
摘要：巴基斯坦某项目部，外网电源无法接入，使用柴油发电机运行成本太高，通过实地考察和经济对比后，决定采用重油发电机组为施工现场生产、生活供电及后期的调试工作提供电源。产生了良好的经济效益，为后续类似的项目提供了有效的参考。
关键词：重油发电机、电站建设、施工用电、应用
Abstract: In a project department in Pakistan, the external power supply could not be connected, and the operation cost of using diesel generators was very high. After field investigation and economic comparison, the heavy oil generator set was decided to provide power for the production and living of the construction site as well as the later commissioning work. It has produced good economic benefits and provided effective reference for the following similar projects.
Key words:（heavy oil generator set; power station construction; construction power supply；Applications）
1引言
巴基斯坦国家电力短缺,当地电网入网接口费用昂贵，外网接入办理施工用电手续繁琐且电网不稳定，这使得现场施工用电的带来极大的不便；经过项目部内部讨论并经过经济技术对比，最终决定采用重油发电机为现场施工供电。此方案在项目上的应用实践初见成效，不但有效的解决了现场施工用电的问题更是在后期获得了良好的经济效益和经济效益。
2 研究背景
巴基斯坦是一个电力短缺的国家，电力公司对用电许可的申请设定了较为复杂的办理手续。以公司项目所在地为例，当地电力公司规定在办理时要提前10个月提交申请进行审批。项目部资料提交了12个月之久，最终当地电力公司以与业主纠纷为由停止办理；这使得本项目施工用电无法从当地电网获取。为实现项目的顺利进行，经过多方考察论证，建议使用重油发电机代替外网供电。
3 重油发电机简介
重油发电机组多为中、低速发电机，其主要有运行成本低，可长期连续运行且运行可靠，使用寿命长，投资回报快及低噪音等优点。随着工业生产的持续发展趋势，重油发电机组广泛运用于医院、船舶、施工工地等行业，一些用电企业没有网电供应，如隔绝内地的岛屿，偏僻的乡村，戈壁高原地区的军营、欠发达地区的施工建设工地等，就更加倾向于使用重油发电机组作为自备电源。
相对柴油而言重油价格较低，采用重油发电机较经济。重油机的耐久性好，它的大修期长，一般在10000-40000多小时才需大修，且使用寿命较长；而柴油机一般在7000小时左右就需大修。此外重油机噪音较低，重油机带负载能力较强，可长期在90%负载安全可靠运行，运行稳定且可靠；部分实用机组还可充分利用废气制冷。在电气欠发达地区和产油国可根据现场施工时间酌情考虑。缺点是采购一次性投入较大，对此可采用租赁的方式解决。
4发电机的配置、选型及方案对比
重油发电机组一般功率较大，电压等级分为400V、6kV、6.3kV、10kV、11kV等多种电压等级，现场可根据实际应用选用匹配的电压等级及负荷容量，采用单台和多台并机运行方式，适合于现场集中布置，重油机组维护保养方便、运维成本低，在一些电力不发达、力能供应不稳定地区，供电优势极为明显。以现场力能高峰需求5.5MW电力负荷为例，可配置3台2MW重油发电机，在施工高峰期能做到24小时不间断供电。现场力能配备高压开关站共8面11kV 630A高压柜，包含进线电源柜1面配PT、CT保护及计量装置，馈线柜7面（5用2备用），备用电源柜作为后期调试用电电源进线。现场共布置5个馈线区域，每个区域配置1台11/0.4kV 1250kVA箱变及低压配电装置和1台800kVA备用柴油发电机，正常可满足现场生产生活用电。项目进入调试阶段若受限于外网电源的影响，可将11kV电源接入高压配电装置用于现场设备调试，能满足1000kW及以下电动机单体试转以及7台1250KVA变压器空载冲击。此方案运维及人工成本低，力能拓展性强。相对柴油发电机占地面积小、维护材料成本低，维护人力节省30%，运行投入成本节省30%。
如果采用大功率柴油发电机集中布置方案，如果采用1MW以下柴油发电机集中布置需配置6台，会大大增加用地面积，提高维护和人工成本，而且柴油机长期运行后，设备热疲劳，功率自然会有所降低。一般是10%的下浮，在运行8-12小时之后需要停机冷却，各种过滤器更换频繁，新机运行50小时需更换机油。通常250-300小时需更换机油过滤器、柴油过滤器和空气过滤器。此方案占地面积较大、运维成本相对重油偏高、维护时间长、维护成本高。
若果采用柴油发电机组分散布置的方案，初步估算需要布置在5个区域，这就需要设置10台柴油发电机组，每个区域采用一用一备方式以保证施工现场联系供电。另外单台柴油发电机运行受负荷变化及现场施工条件影响较大运行可靠性低，故障停机频次较多。对混凝土搅拌站和焊接热处理等重要施工项目影响较大。此方案仅适用于现场生产生活用电，对高压电动机单体试转项目无法提供高压大功率电源。此方案占地面积大、维护运行成本高、力能拓展有限。
本着供电方便、卸料方便、运行维护便捷、后期拆除便利以及噪音指数在环保范围之内的原则，与业主协商后在现场选址作为重油电站的用地进行建设。重油电站内部系统配置包括：重油燃机、重油发电机组、燃油系统、燃油过滤系统、进排气系统、冷却水系统、润滑油系统、余热系统、压缩空气系统、控制和测量系统、电气系统、配电系统、监控系统、供油系统、废油回收系统、油罐、燃油卸载站、油水处理系统、消防系统、蓄水池等。
5 与柴油发电机相比成本测算
本项目从每度电发电成本和人工维护两方面进行分析。
5.1 每度电发电成本分析
以2019年11月份油价最高值估算项目重油发电机正式投用后数据如下，
油价:180#重油:90000Rs/吨；0#柴油：127Rs/升；水230Rs/吨。
燃油耗油量：根据柴油机组性能确切数据统计，燃重油时每度电耗油约345克；燃柴油时每度电耗油0.45升。
重油用水量(以每度电来计算)：646.422吨/月×230Rs/227794kW?h=6.53Rs。
采用0#柴油发电机按0.45L/kW?h计算，127Rs×0.45L=57.15Rs。
采用重油发电机按0.345Kg×90Rs=31.05Rs。
由以上分析可以看出，采用重油发电比0#柴油发电每度电成本节约57.15Rs-31.05Rs-6.53Rs=19.57Rs。
以项目施工用电总计800万度估算（汇率按1：22.8），可节约成本约：8000000×19.57Rs/22.8=6866667元
进入2020年后，尤其是2月份以来，重油价格持续走低,这给节省燃油成本带来了更大的利润空间。
5.2 人工维护分析
由于柴油发电机需分散布置，致使人力日常值班、维护检修投入人力较大，本项目柴油发电机布置为5个区域，需24小时轮换值班，分析表如下
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6 运行情况
根据近9个月的运行情况统计，机组运行状况平稳，能满足现场生产、生活用电，供电质量能满足现场的施工要求
按照近4个月的累计计算用电量约为1月份约为35万度，2月份约为40万度，3月份约为43万度，4月份约为44万度左右，据往年用电数据对比分析略有偏高，停电次数据往年提高1次，现场施工用电供电状况基本平稳，生活区用电供电质量基本平稳，达到预期效果。后期准备完善机组同期系统以及ATS切换系统，为后续重油机组调试用电和机组并机故障切换做好准备。
重油机组在运行过程中要对发电机其他附属系统及时进行检查。例如：燃油系统、冷却系统，防止燃油系统应燃油杂质堵塞喷油嘴和水质杂质堵塞冷却器，定期检查电气系统绝缘状况，雨季来临之前检查接地绝缘。为重油发电机稳定运行做好保障。
7 结语
在技术积累方面，公司依托本项目，首次将重油发电机组引用于项目施工供电中，并取得了良好收益，并且首次将重油机组并网发电应用于系统分部试运中去，对其他电气欠发达地区基建项目施工也有着极其重要的借鉴意义。
在经济效益方面，项目部通过对重油发机组的深入分析研究，成功将该项技术引用于现场施工、调试中来，弥补了外网用电接入的制约，确保了工程工期，提高了工程质量，节约了工程成本。
应用推广方面，重油发电机组的使用有效降低了施工用电成本压力，提高了施工用电质量，降低了维护成本，为后续调试用电提供坚实的保障。对后续类似的问题提供了有效的借鉴案例。
8参考文献
［1］房军.燃重油柴油机的开发［J］.内燃机与动力装置，2003：1-1.
【作者简介】
姓名：史升振 工作单位：山东电力建设第三工程有限公司 职务：电气专业副首席工程师
姓名：冯猛 工作单位：山东电力建设第三工程有限公司 职务：项目电气副经理
姓名：由琳 工作单位：山东电力建设第三工程有限公司 职务：电气专工