發展的道路是曲折的。五十年代末至七十年代初,華北電力工業的生產和建設也暴露了一些問題。電力生產方麵,由於嚴重缺電,對“超銘牌出力”進行了不切實際的宣傳和實踐,致使京津唐電網及其他省的電網深受其害,特別是一九七○年的石家莊熱電廠現場會議,受“一廠變一廠半”口號的影響,給安全經濟運行造成嚴重後果。在電力建設上,推行“先簡後全”,在施工中甩項目,急於投產,給生產帶來無窮後患。六十年代末,由於執行了“靠山、分散、隱蔽”的建設方針,華北電力係統有5個電廠建在偏僻的山溝裏,其中設備容量在20萬千瓦以上的電廠4個,設備總容量達130萬千瓦。僅京西電廠土建工程造成的損失達280多萬元。這些電廠遠離城鎮,交通不便,不僅給基建和生產運行帶來很大困難,而且給職工及其家屬的物質文化生活也造成許多麻煩,教訓是深刻的。
(四)七十年代以後,華北電力工業進入了以建設大容量、大電廠為主的發展階段。從一九七一年到一九八四年末,共裝發電機組103台,投產設備總容量718.55萬千瓦,相當於三十五年裝機容量的72.84%。其中,單機容量在20萬千瓦以上機組14台,設備容量占投產總容量的43.70%。華北電力工業邁開了更大的發展步伐。
一九七五年,中國自己製造的20萬千瓦大容量、高參數、中間再熱式機組在京西電廠建成投產。新增機組的蒸汽參數達到了超高壓和亞臨界,標誌著華北電力工業的現代化水平和綜合經濟效益有了新的提高。一九八○年一月,華北電業管理局成立後,對華北電力係統進行統一領導,為統籌規劃,合理布局,加速電力建設,創造了有利條件。
唐山陡河電廠工程是七十年代中國電力工業引進項目之一,具有單機容量大、自動化水平高的顯著特點,總裝機容量為155萬千瓦,一、二期工程絕大部分設備從日本引進,設備容量75萬千瓦。一九七三年十二月破土動工,一九七八年八月4台機組全部建成投產。建設期間,除因受地震破壞給工程造成的影響用了一年時間恢複施工條件外,實際施工期為三十九個半月。陡河電廠的建設工期、安裝質量和勞動效率均達到國內同類機組的先進水平,僅三年就收回全部建設資金,為運用引進國外先進技術提供了寶貴的經驗。一九八一年被評為全國優質工程,榮獲國家銀質獎。
天津大港電廠工程是國家重點建設項目之一,也是中國用海水冷卻、當時單機容量最大的發電廠。全套設備都從國外引進,單機容量為32萬千瓦,采用露天式燃油燃氣鍋爐,技術先進,自動化程度高。一九七四年冬開工,一九七八年十月和一九七九年五月兩台機組先後建成投產,參加電網的調峰、調頻,提高了電網的綜合經濟效益。
河北馬頭電廠是華北地區大型火力發電廠之一,裝機總容量為85萬千瓦,一九七五年開工,一九八三年六月全部移交生產,以六年半時間裝機5台共80萬千瓦,達到平均一年投產一台,並實現了當年投產、當年穩定、當年見效,每台機組投產第一年運行都在6500小時以上。建設速度創國內同類機組的先進水平,經濟效益十分顯著,造價低、投資省,居“六五”計劃期間全國同容量機組的首位。
山西大同二電廠是一座為發揮能源優勢而興建的大型礦口電廠,設備總容量為120萬千瓦,安裝6台單機容量為20萬千瓦的發電機組。一九七八年開工,一九八四年創華北電力建設史上一廠一年內投產兩台大機組的施工新紀錄。
經過三十多年的建設,現在華北電網已經擁有一批熱效率較高、消耗較低、經濟效益較好的骨幹電廠,發電設備最大單機容量從一九四九年的2.5萬千瓦發展到32萬千瓦,技術參數達到蒸汽壓力178個大氣壓和汽溫555攝氏度,電力生產的自動化水平不斷提高。新建的陡河、大港發電廠等大型火電機組實現了機、電、爐集中控製和程序自動控製,總廠製和集中檢修的管理體製正在逐步發展,電子計算機和信息處理技術已開始進入推廣應用階段。並且擁有4萬名裝備較好、技術熟練、能打硬仗的火電建設骨幹力量和12.5萬名掌握了現代生產技術的運行管理人員的隊伍,設計力量也從無到有,從依靠國外發展到能獨立承擔大型電廠整套設計,並且形成了專業配套、結構完備的體係,為華北電力生產和建設作出了很大的貢獻。
▓結合水利建設,積極開發水電
華北地區的水資源,分屬黃河流域和海河、灤河流域,尚有部分內陸河流。北京、天津、河北3省市的水力資源集中在海河、灤河流域的灤河幹流、永定河的官廳山峽、白河峽穀以及北拒馬河,還有滹沱河、漳河等。這些可能開發的水力資源雖有距負荷中心近和交通較方便的良好條件,但由於海河各支流的流域麵積不大,徑流量小,可能開發的規模有限。山西、內蒙古西部的水力資源主要集中於黃河的北幹流,河段水少沙多,水能蘊藏量也不大。華北全區的水力資源蘊藏量及可能開發的水能資源占全國的比重較小。新中國建立前,根本沒有進行過開發。新中國建立後,華北地區的水電建設主要是圍繞著防洪、供水、農業灌溉而興建起來的。經過三十多年的努力,依靠自己的力量,從無到有,先後建成了不同類型的水電站14座,裝有水輪發電機組30台,總容量59.71萬千瓦,已發電137.26億千瓦時,產值達8.92億元,為電網調峰填穀,貢獻了一定的力量。
官廳水電站,是新中國建立後華北地區興建的第一座水電站,也是中國最早自己設計、製造、施工、安裝的第一座水電站。一九五四年六月官廳水庫建成後開始動工,裝有3台水輪發電機組,單機容量為1萬千瓦。第一台機組於一九五五年十二月二十六日投產,一九五六年四月全部建成並網發電,使當時的京津唐電網增加了14.28%的發電能力,在電網中發揮了重要的作用。北京西郊的模式口水電站於一九五七年三月建成,總容量為6000千瓦;單機容量為6.5萬千瓦的下馬嶺水電站於一九六一年一月建成;一九七五年十二月,又在下馬嶺水電站下遊,建成有兩台1.5萬千瓦水輪發電機的下葦甸水電站,至此形成了永定河梯級電站,總裝機容量為13.1萬千瓦,並隨著水利水電科學技術的發展,全部實現了自動化,做到了機組按邏輯順序起動或停機。到一九八四年末,共累計發電66.9億千瓦時,為華北電網輸送了廉價的電力。
位於山西省保德縣境內的天橋水電站,是在黃河北幹遊上建成的第一座水電站,也是黃河流經華北地區唯一的水電站,一九七○年四月開工,一九七八年全部建成,共裝機組4台,設備總容量為12.8萬千瓦。天橋水電站是低水頭、大流量的河床式徑流電站,也是為在黃河中遊多泥沙地段進行梯級開發探索經驗而建設的試驗性電站,為在黃河流域上排淩、排沙、防洪等提供了寶貴的經驗,對改變晉西北和陝北老解放區的貧窮落後麵貌,有著現實的意義。
從六十年代到七十年代初,在河北省滹沱河的崗南水庫和黃壁莊水庫,相繼建成了兩座水電站,設備總容量為5.9萬千瓦。其中崗南水電站還安裝了中國首次引進的抽水蓄能發電機組。為開發灤河水力資源,解決北京、天津、唐山用水問題,在灤河幹流上建成潘家口水庫後,又建成了潘家口水電站,第一台機組的單機容量為15萬千瓦,是華北地區單機容量最大的水輪發電機組。在北京的密雲建成了密雲水庫和密雲水電站,安裝了中國自行設計、製造的4台機組,其中第一台和第二台是混合式抽水蓄能機組。崗南和密雲的抽水蓄能機組的建成投產,為在水資源貧乏的華北地區發展水電,提供了經驗。
▓適應生產發展需要,加強電網建設和管理
在遼闊的華北大地上,舊中國留下的區域性電網隻有京津唐電網,當時僅有5條77千伏線路和3座77千伏變電站,聯係薄弱,可靠性差,全網裝機容量25.89萬千瓦(不包括地方電廠和企業自備電廠),均為火力發電,最大負荷11.2萬千瓦。一九四九年全年發電量6.75億千瓦時。北京、石家莊、太原3個城市有33千伏地區性電網,下花園地區有1條33千伏輸電線路,其他中小城市的小型火電廠均係單獨供電。
新中國建立後,隨著發電廠的建設和用電負荷的增長,孤立運行的電廠逐步聯網組成電力網,統一了供電電壓等級,中小電網互相聯接組成區域性跨省大電網。一九八○年已形成了包括北京、天津兩市和河北、山西兩省在內的華北主電網,縱橫千餘裏,成為全國6大電網之一。一九八五年網內發電機組裝機容量達1134.71萬千瓦(其中參加統一調度的1101.44萬千瓦),最高負荷893.3萬千瓦,年發電量629.6億千瓦時,華北電網以220千伏係統為電網主網架,不僅有京津唐、京晉冀220千伏環網,還有北京、天津、唐山、石家莊、太原、大同等地區性220千伏電網,網內220千伏變電站的主變壓器容量共有909.6萬千伏安,220千伏線路總長5498.7公裏。一九八五年,由山西大同二電廠至北京房山全長286公裏500千伏第一回線路建成,由神頭電廠至大同二電廠、大同二電廠至房山500千伏第二回線路已建成投入運行。華北電網主網架開始向500千伏過渡。
為適應電網發展,華北輸變電建設的規模不斷擴大,電壓等級逐步提高,由77千伏輸變電設施為起點,到五十年代中期,華北各省、市、自治區先後建成了110千伏輸變電工程,110千伏電網迅速發展起來。七十年代,京津唐、山西、石邯和內蒙古出現了220千伏輸變電工程,全華北共有4個地區性的以220千伏為骨架的電網。八十年代初期,華北電網進入了建設500千伏超高壓電網的階段。三十多年來,華北地區共建設110千伏以上輸電線路798條,總長21630.86公裏,110千伏以上主變壓器630台,總容量2486.3萬千伏安。華北地區輸變電工程的設計和施工力量在實踐中逐步壯大,已經能夠掌握從35千伏到500千伏各種輸變電工程的設計和施工技術。華北地區各地的供電部門也都有一定的輸變電設計施工力量,設計和施工技術水平有了很大提高,已經掌握了比較複雜的超高壓輸變電工程的設計、安裝和調試技術。
華北最大的地區性電網是京津唐電網,於一九五四年十一月建成了由北京南苑至天津白廟第一條110千伏線路(當時降壓77千伏運行)。一九五五年,京津唐電網有了第一批正式運行的110千伏輸電工程,包括由下花園電廠至官廳電廠的下官線,由官廳電廠至北京東北郊的官京線和北京的東北郊變電站,張家口地區並入京津唐電網。到一九六○年,京津唐電網供電區域包括北京市和天津市以及唐山、保定、承德、秦皇島、張家口7個地區,110千伏電網結構日趨完善。一九七一年,京津唐電網首次出現了由北京高井電廠至天津白廟的220千伏線路和220千伏白廟變電站;一九七五年,京津唐3市之間實現220千伏運行,到一九八○年,京、津、唐3市完成220千伏環網運行,秦皇島、張家口、保定等地區也以220千伏與電網聯結。當年,京津唐電網裝機容量達到468.34萬千瓦,最高負荷357.6萬千瓦,年發電量達260.96億千瓦時。
石邯電網隨著一九七七年十二月建成投產的馬頭電廠至邢台、石家莊220千伏線路和許營220千伏變電站的投入運行,到一九七九年,220千伏係統已初具規模。一九八○年石邯電網年末裝機容量141.45萬千瓦,最高負荷123.5萬千瓦。一九七九年六月山西省統一電網工作完成後,當時裝機容量228.6萬千瓦,占山西省全省發電設備容量的96%。一九八一年兩個地區電網成為華北電網的組成部分。
一九八○年,在新組建成立的華北電業管理局的組織下,一九八一年六月十日,京津唐電網的高碑店變電站與石邯電網的許營變電站以220千伏電壓正式聯接運行。一九八一年九月二十八日,山西電網的娘子關電廠至石家莊許營變電站間的220千伏線路正式運行,山西電網並入華北主網,從此,華北地區形成了除內蒙古外的統一電網,220千伏的主網架日趨完善。開始向500千伏電網過渡。
隨著係統的擴大和電壓的提高,係統的技術設備和調度管理的技術手段日趨先進。五十年代初期隻有簡單的過流保護,現在已經發展到高頻保護、母線差動保護、綜合重合閘、故障錄波器等,華北地區繼電保護平均每年共動作29544次,總正確動作率自一九八一年以來一直保持在99.2%以上。遠動裝置從無到有,遙測信號也由模擬量改為數字量,大大提高了準確度。據統計,華北地區的總調度所,各省中心調度所和京津兩市的地區調度所,共有遠動裝置146套,遙測信息量2814個,遙信信息量2595個。京津唐電網已經實現計算機雙機運行和自動監視彩色屏幕顯示係統,不僅可以進行運行監視,還可以進行事故追憶。山西、河北中心調度所還實現了單機監控。北京地區電網實現了計算機雙機監視,天津地區電網實現了單機監視。電力係統的通訊手段也有很大改進,一九四九年隻有1條載波電路和2台載波機,現在已有載波話路922條,載波機2045台,還使用了特高頻、微波、光導纖維通訊手段。
各電網形成時,為了加強電網調度管理,分別建立和健全了相應的調度機構。在京津唐、石邯、山西3個電網正式聯網前,已於一九八○年十二月在華北電管局的領導下組建了華北電網總調度所,山西省和河北省各設1個中心調度所,京津唐電網中心調度所由華北總調度所兼任,3個中心調度所之下設有21個地區調度所。內蒙古呼包電網仍單獨成網,設有1個中心調度所和4個地區調度所。
華北電管局組建後,吸取曆史經驗教訓,加強了電能質量的管理,從加快基本建設增加電源點和做好計劃用電兩方麵入手,改善頻率質量,從一九八一年到一九八四年,頻率合格率平均為98%以上。由於采取了增裝無功功率補償設備和加強運行調整等一係列措施,中樞點電壓合格率在98%以上。由於電壓受局部條件影響較大,還有少數地區和用戶的電壓有待改善。
華北電網的發展表明,電力網形成後大大提高了抗禦局部事故和自然災害的能力,把事故的影響盡可能縮小到最小範圍,一九六三年冀南大水災,一九六六年邢台地震和一九七六年唐山大地震都由於電力網的形成大大加快了恢複供電的時間。華北電網組成後,調度管理以聯調為起點,逐步實行統一調度,分級管理,大電網的優越性已日益明顯。隨著高溫高壓大容量機組比重的增加和實行經濟調度,華北電網的發電標準煤耗率已降至381克/千瓦時。三十多年來實踐經驗表明,發展電網是一個複雜的係統工程,需要搞好統籌規劃和綜合平衡,避免出現比例失調。隻有按照電網發展的客觀規律能動地做好工作,才能建設和管理好大電網,為首都和華北地區的四化建設提供優質、可靠的電力。
▓加強用電管理,提高電能效益
隨著工農業生產的發展與人民生活水平的提高,華北地區的用電量不斷增長。據統計,華北地區一九四九年售電約3.2億千瓦時,一九八五年上升到592.5億千瓦時,增長184倍,強大的電能在華北地區的社會主義建設中發揮了巨大的經濟效益。