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1、34-F11UC-D-01合肥经济技术开发区热电厂初步设计第八卷电气部分说明书安徽优电力设计院工程勘察甲皴 100001因工程设计甲皴 100QQ1对2006年8月合肥经济技术开发区热电厂工程初步设计总目录卷号名称卷册检索号第一卷总的部分3 4-F1111C-A第二卷电力系统部分3 4-F1111C-X第三卷总图运输部分3 4-F1111C-Z第四卷热机部分3 4-F1111C-J第五卷运煤部分3 4-F1111C-M第六卷除灰渣部分3 4-F1111C-C第七卷电厂化学部分3 4-F1111C-H第八卷电气部分3 4-F1111C-D第九卷热工自动化部分3 4-F1111C-K第十卷建筑结构
2、部分3 4-F1111C-T第十一卷暖通部分3 4-F1111C-N第十二卷水工部分第一册水工工艺部分3 4-F1111C-S0 10 1弟一册水工结构部分3 4-F1111C-S0 10 2第十三卷环境保护3 4-F1111C-P第十四卷消防部分3 4-F1111C-S0 2第十五卷劳动安全及工业卫生3 4-FUUC-Q 0 1第十六卷节约能源及原材料3 4-F1111C-Q 0 2第十七卷施工组织设计大纲3 4-F1111C-Q 0 3第十八卷运行组织及设计定员3 4-F1111C-Q 0 4第十九卷概算部分3 4-F11UC-E第二十卷主要设备材料清册3 4-F1111C-Q 0 5批准
3、:审核:校核:编制:目 录第一章概述1.1 工程简介1.2 设计依据1.3 电气设计应遵循的主要规程规定1.4 工程气象条件1.5 工程规模1.6 设计范围第二章电气主接线2.1 电气主接线2.2 主变压器型式选择2.3 发电机和主变压器中性点接地方式2.4 启动/备用电源的引接第三章短路电流计算3.1 计算依据3.2 计算结果第四章主要设备及导体选择规范、参数4.1 导体及设备选择的依据和原则4.2 导体选择规范、参数第五章厂用电接线及布置5.1 厂用电电压及中性点接地方式5.2 高压厂用电系统5.3 低压厂用电系统5.4 厂用电气设备选择5.5 厂用电压水平校验5.6 厂用电率第六章电气设
4、备布置6.1 电气建(构)筑物总平面布置6.2 发电机出线小室布置6.3 U O k V 配电装置布置6.4 厂用配电装置布置第七章 不停电电源系统第八章直流系统8.1 主厂房直流电源系统8.2 蓄电池组和充电设备选择8.3 直流设备布置第九章发电机励磁系统9.1 励磁变压器9.2 励磁整流柜9.3 灭磁开关柜9.4 发电机起励9.5 自动电压调节器(A V R)9.6 励磁设备布置第 十 章 二 次 线、继电保护及安全自动装置10.1机 组控制部分10.2 110 K V 升压站控制部分10.3 继 电保护1 0.4 自 动装置10.5 辅 助车间控制系统第十一章过电压保护及接地1 1.1
5、直击雷保护1 1.2 雷电侵入波及操作过电压保护1 1.3 环境污秽情况及电气外绝缘防污秽措施11.4 接地第十二章照明和检修网络1 2.1 照明网络1 2.2 检修网络第十三章厂内通信1 3.1 生产管理通信系统1 3.2 生产调度通信系统(含输煤调度通信)第十四章电缆设施1 4.1 电缆选用原则1 4.2 电缆通道及敷设方式1 4.3 电缆防火设施附表1、6KV工作段供电配置表2、主厂房380V l段负荷统计、变压器容量选择表3、主厂房380VH段负荷统计、变压器容量选择表4、主厂房380VIII段负荷统计、变压器容量选择表5、主厂房锅炉MCC负荷统计表6、主厂房#1汽机MCC负荷统表7、
6、主厂房#2汽机MCC负荷统表8、主厂房皮带层MCC负荷统表9、输煤380Vpe负荷统计、变压器容量选择表10、#1转运站MCC负荷统计表11、#2转运站MCC负荷统计表12、#3转运站MCC负荷统计表13、化水水工PC负荷统计、变压器容量选择表14、净水站MCC负荷统计表15、循环水泵房MCC负荷统计表16、燃油泵房MCC负荷统计表17、综合380Vpe负荷统计、变压器容量选择表18、综合维修楼MCC负荷统计表19、灰库气化风机房MCC负荷统计表20、机组220V直流负荷统计表第 一章概述1.1 工程简介合肥经济技术开发区热电厂为区域供热电厂,本期建设一台50MW抽凝式供热机组,-台25MW背
7、压式供热机组;预留扩建一台50MW背压式供热机组的场地。厂址位于开发区南部边缘,东北距合肥市区约14 k m,西北距合九铁路约5.8km(直线距离),厂址西面距206公路约3.7km,电厂的进厂道路接自开发区规划公路,开发区铁路支线可达热电厂。厂址区为岗地,地形起伏较大,地势较高,地面高程16.524.8m(吴淞高程系统,下同)之间。厂址南面为正在修建的天海路,东面是青鸾路,北面是方兴大道,厂址的西面正对着王家湾村,厂址东侧场地已划为中国对外贸易运输总公司用地。1.2 设计依据1.2.1安徽金源热电有限公司与安徽省电力设计院签订的勘测设计合同。1.2.2 安徽省电力设计院编制的 合肥经济技术开
8、发区热电厂工程可行性研究报告和 合肥经济技术开发区热电厂工程可行性研究收口情况汇报。1.2.3 机械工业第一设计研究院编制的 合肥经济技术开发区南区供热管网工程可行性研究报告 和 合肥经济技术开发区南区供热管网工程可行性研究收口报告。1.2.4 中国国际工程咨询公司印发的 关于合肥经济技术开发区热电厂工程可行性研究报告的审查意见和 关于合肥经济技术开发区南区供热管网工程可行性研究报告审查意见。1.2.5 安徽省环境科学研究院编制的 合肥经济技术开发区热电厂工程环境影响报告书。1.2.6 国家环境保护总局印发的 关于合肥经济技术开发区热电厂工程环境影响报告书的批复1.2.7 安徽省水利科学研究院
9、、安徽省水文局编制的 合肥经济技术开发区热电厂项目水资源论证报告书及审查意见。1.2.8 安徽省水文局编制的 合肥经济技术开发区热电厂取水工程防洪评价报告。1.2.9 合肥市水务局印发的 关于合肥经济技术开发区热电厂取水工程防洪评价报告-1 -的批复1.2.1 0 安徽省电力设计院编制的 合肥经济技术开发区热电厂工程接入系统报告。1.2.1 1 安徽省电力公司印发的 关于合肥经济技术开发区热电厂工程接入系统设计审查意见的函。1.2.1 2 安徽省水利勘测设计院 合肥经济技术开发区热电厂工程水土保持方案报告书。1.2.1 3 中华人民共和国水利部印发的 关于合肥经济技术开发区热电厂(1X50MW
10、+1X25MW)工程水土保持方案的复函。1.2.1 4 本工程的支持性文件及业主提供的相关资料。1.3电气设计应遵循的主要规程规定:火力发电厂设计技术规程(DL 5000-2000)火力发电厂初步设计文件内容深度规定(DLGJ9-92)火力发电厂厂用电设计技术规定(DL/T 5153-2002)火力发电厂和变电所二次接线设计技术规程(DL/T5136-2001)电力工程直流系统设计技术规程(DL/T 5044-2004)火力发电厂和变电所照明设计技术规定(DLGJ56-1995)电力工程电缆设计规范(GB50217-94)发电厂、变电所电缆选择与敷设设计规程(SDJ26-1989)电缆防火措施
11、设计和施工验收标准(DLGJ154-2000)高压配电装置设计技术规定(SDJ5-1985)导体和电器选择设计技术规定(DL/T5222-2005)建筑物防雷设计规范(2000版)(GB50057-94)交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(DL/T620-1997)交流电气装置的接地(DL/T621-1997)火力发电厂厂内通信设计技术规定(DL/T5041-1995)继电保护和安全自动装置技术规程(GB14285-93)电测量及电能计量装置设计技术规程(DL/T5137-2001)工程建设标准强制性条文-电力工程部分。-2-1.4 工程气象条件根据合肥市气象站历年统计资料,(1)气压历年极端
12、最高气压:历年极端最低气压:历年平均气压:(2)气温历年极端最高气温:历年极端最低气温:最热月平均最高气温:历年平均气温:(3)水汽压历年最大水汽压:历年最小水汽压:历年平均水汽压:(4)相对湿度历年最小相对湿度:历年平均相对湿度:降水历年最大年降水量:历年最小年降水量:历年最大一日降水量:历年平均降水量:(6)风历年最大风速:历年平均风速:(7)其它最大积雪深度:主要气象要素如下:1044.0hPa(1970 年 1 月 5 日)972.3hPa(1956 年 8 月 2 H)1012.2hPa41.0CQ959 年 8 月 23 日)-20.6(1955 年 1 月 6 日)32.5(8
13、月)15.740.4hPa(1971 年 7 月 12 日)0.7hPa(1977 年 2 月 21 日)15.7hPa8%(1977 年 3 月 5 日)76%1541.9mm(1954 年)572.9mm(1978 年)238.4mm(1984 年 6 月 13 H)975.3mm21.3m/s(1959 年 8 月 28 日)2.6m/s45cm(1954 年 12 月 31 日)-3-最大冻土深度:历年最多雷暴日数:历年平均雷暴日数:llcm(1956 年 12 月 11 日)49 天(1963 年)30.1 天1.5 工程规模本期建设一台50MW抽凝式供热机组和一台25MW背压式供热
14、机组,配三台220t/h煤粉锅炉,预留扩建一台50MW抽凝式供热机组和一台220t/h煤粉锅炉的场地。1.6 设计范围本期工程电气部分的设计范围包括:1)发电机系统2)主变升压系统3)升压站系统4)高、低压厂用电系统(包括厂区、保安电源和UPS系统)5)直流系统6)控制、保护、测量、信号及自动装置7)过电压保护及接地8)电缆及其构筑物9)照明及检修网络10)厂内通信11)厂外水源地电气部分本期工程需同步考虑脱硫设施,脱硫岛整岛单独招标并由承包商负责设计、施工、安装及供货。脱硫岛所需的6kV 电源均由主厂房提供,岛内电气部分的设计范围包括以下部分:1)400V系统电气设计;2)过电压保护及接地设
15、计;3)电动起吊设施滑线安装设计;4)直流系统及交流不停电电源的电气设计;5)照明及检修系统;-4-6)电缆、电缆设施(包括电缆沟、桥架、电缆敷设防火封堵)7)通讯部分设计;8)主要设备材料清册。9)电气设计接口:10)6 k V电源的接口在6 K V开关柜出线端。11)电缆及电缆沟道接口在脱硫岛外1米。12)接地网的接口在脱硫岛外1米。13)通信的接口在脱硫岛的总分线箱。本工程设计分界:设计范围不包括从厂区至厂外补给水泵房的6 kV架空线路,脱硫部分(除6 K V开关柜)不在本工程设计范围内。UO kV屋内配电装置以出线挂点为设计分界。第二章电气主接线2.1电气主接线根据接入系统评审意见,本
16、厂终期接入系统方案为:热电厂本期2台机组通过2回U O kV线路接入220kV紫云变的llO k V母线,线路长约3km。根据接入系统审查意见及可研审查意见,电气主接线设想了两个方案:方案一:两台发电机组分别经两台双卷变压器以发电机-变压器组单元接线方式接入厂内的U O kV升压站,发电机与主变压器之间设检修隔离开关。U O kV升压站出线两回,出线接入220kV莲花变电所的U O kV母线。考虑到该机组的作用是以热定电,但要兼顾可靠性、安全性和灵活性,U O kV升压站采用单母线分段接线方式,设分段断路器。UOkV I段接有#1主变,#1出线,高启备变,U O kV n段上接有#2主变,#2
17、出线。方案二:两台发电机组分别经两台双卷变压器以发电机-变压器组单元接线方式接入厂内的U O kV升压站,发电机与主变压器之间设检修隔离开关。U O kV升压站出线两回,出线接入220kV莲花变电所的U O kV母线。U O kV升压站采用双母线接线方式,设母线联络断路器。U O kV母线上接有#1、#2主变,#1、#2出线和高启备变。方案一为U O kV单母线分段接线,优点为:接线简单、清晰,所用的设备少,投资少,占地面积小,操作简单,运行灵活性较差,扩建方便。缺点为:任一段母线及母线设备故障及检修时,该段均需短时停电。-5-方案二为l l O k V双母线接线,优点为:安全性较高,任一段母
18、线故障及检修时均不会影响机组运行,运行灵活性高,扩建方便。缺点为:所用的设备较多,投资较大,占地面积大,操作复杂。鉴于目前设备质量较好,故障率较低,且母线故障的儿率较低,母线设备的检修可结合线路检修同步进行,故推荐方案一,l l O k V采用单母线分段型式。2.2 主变压器型式选择发电机与主变压器为单元连接,主变压器容量按下列条件选择:汽轮发电机组的最大连续输出容量扣除一台厂用工作变压器的计算负荷,且变压器绕组的平均温升在标准环境温度下不超过6 5 进行选择。#1主变压器容量选择结果为4 0 M V A,#2主变压器容量选择结果为7 5 M V A o主变压器均为油浸式双绕组无载励磁调压变压
19、器,冷却方式为自然油循环强迫风冷或空冷方式。2.3 发电机和主变压器中性点接地方式发电机中性点经单相变压器接地,以便减少发电机定子绕组发生单相接地时电容电流对发电机造成的损害,并限制发电机单相接地故障时健全相瞬时过电压不超过2.6倍额定相电压。主变压器l l O k V侧中性点采用经隔离开关接地,并与隔离开关并接一只氧化锌避雷器和一只放电间隙以实现接地和不接地两种运行方式。l l O k V启动/备用变侧中性点采用死接地。2.4 启动/备用电源的引接启动/备用电源引自本厂1 1 O K V配电装置。第三章短路电流计算3.1 计算依据(1)根据接入系统设计(一次部分)评审意见,本期工程以U O
20、k V电压接入系统,根据系统资料,本工程计算条件以1O O O M V A为基准容量,基准电压U j=1.05U e,等值 阻 抗(标么值)为:-6-HOkV系统基准电压230kV正序阻抗:0.1273.2计算结果根据系统专业的提资,llOkV短路电流计算结果I”=17.16KA、ich=44.04KA,本工程llOkV系统短路电流水平按31.5kA选择设备。6kV系统短路电流计算结果为I”=20.32KA、ich=52.72kA,6kV系统短路电流水平按25kA开断电流,动稳定电流63kA选择设备。短路电流计算结果见F1111C-DT1图。第四章主要设备及导体选择规范、参数4.1 导体及设备
21、选择的依据和原则进口导体和电气设备按IEC标准和本国的标准设计、制造和试验,并满足中国标准的要求。导体和电气设备按DL/T 5222-2005 导体和电器选择设计技术规定以及有关国家标准进行选择。4.1.1 发电机系统4.1.1.1#1汽轮发电机#1发电机:空气冷却、额定容量静态励磁,哈尔滨电机厂发电机,主要参数为:37.5MVA额定功率30MW最大连续输出功率额定功率因数33MW0.8(滞后)额定电压6.3kV额定电流3437A额定转速3000r/min周波50Hz-7-相数3极数2定子线圈接法YY效 率(保证值)298%短 路 比(保证值)20.5瞬变电抗X 19.5%超瞬变电抗X14.6
22、6%承担负序能力稳 态b(标么值)10%2暂 态12t15s励磁性能额定励磁电压:96V额定励磁电流:1308A顶值电压2 2倍额定励磁电压(机端电压为80%时)允许强励持续时间220s噪 音(距 外 壳1m处)W90dB(A)绝缘等级F级(按B级温升考核)4.1.1.2#2汽轮发电机#2发电机:空冷却、额定容量静态励磁,哈尔滨电机厂发电机,主要参数为:75MVA额定功率最大连续输出功率60MW66MW额定功率因数额定电压0.8(滞后)10.5kV额定电流额定转速4124A3000r/min周波50Hz相数3极数2-8-定子线圈接法YY效 率(保证值)298.3%短路比(保证值)20.5瞬变电
23、抗X23.4%超瞬变电抗X16.8%承担负序能力稳态12(标么值)10%2暂态12t15s励磁性能额定励磁电压:165V额定励磁电流:1667A顶值电压2 2 倍额定励磁电压(机端电压为80%时)允许强励持续时间220s噪 音(距外壳1m处)W90dB(A)绝缘等级F 级(按 B 级温升考核)4.1.3 电抗器、高压厂用工作变压器和高压启动/备用变因#1发电机机头电压为6.3kV,为限制6kV工作段短路电流,厂用电采用电抗器,电抗器电流为2000A。#2发电机机头电压为10.5kV,设#2高压厂用工作变压器,为双绕组无载调压变压器,容量为18MVA,变比为10.52义2.5%/6.3 kV,接
24、线组别为Y/YO。两台机共设一台高启备变,变压器为双绕组有载励磁调压变压器,容量为18MVA,变比为 U58X1.25%/6.3kV,接线组别为 Y,d ll。有载调压开关采用国产开关。4.1.4 110kV 设备HOkV断路器标称电压:110KV最高电压:126KV额定电流:1600A动稳定电流:80KA(峰值)-9-热稳定电流:31.5KA(有效值)/3s额定短路开断电流:31.5KA(有效值)额定短路关合电流:80KA(峰值)4.2 导体选择规范、参数4.2.1 发电机及厂用电系统导体选择规范、参数根据回路输送容量,发电机回路的导线截面按经济电流密度选择,并按动热稳定、机械强度进行校验。
25、主厂房内发电机回路采用铜母线,主厂房外至主变采用组合导线。铜母线选择TMY-125X10(4根),组合导线选择 2xLGJQ-800/55+16xLJ-240。4.2.2 llOkV导体选择规范、参数根据回路输送容量,变压器进线回路的导线截面按经济电流密度选择,并按电晕、动热稳定、机械强度进行校验。UOkV备变进线:钢芯铝绞线,LGJ-185;110kV#l主变进线:钢芯铝绞线,LGJ-185;110kV#2主变进线:钢芯铝绞线,LGJ-400;HOkV母线:管形母线LDRE一中70或钢芯铝绞线LGJ-400;第五章厂用电接线及布置5.1 厂用电电压及中性点接地方式高压厂用电电压采用6kV,低
26、压厂用电电压采用380Vo200KW及以上电动机采用6kV电压,200KW以下电动机采用380V电压。原则上75KW及以上电动机由380V动力中心(PC)供电,75KW以下电动机由380V电动机控制中心(M CC)供电。成对的电动机分别由对应的动力中心或电动机控制中心供电。高厂变6.3KV中性点采用不接地方式,单相接地时发信号。低压厂用电系统电压采用380/220V(母线电压400/230V)。主厂房低压厂用电系统的中性点推荐采用直接接地方式。其主要优点如下:(1)发生单相接地故障时,中性点不发生位移,防止了相电压出现不对称和超过-10-2 5 0 V o 而且保护装置动作于跳闸,可防止故障扩
27、大化。(2)节省了每段母线的接地检测装置和专用C T,简化了接线和布置。(3)取消了高阻接地系统需各处设置的控制变压器,减少了设备和故障点,提高了可靠性,节约了投资。(4)全厂厂用电系统接线方式一致,便于运行、维护和管理,同时避免了由于厂家配套设备的问题导致到处悬挂小变压器的现象。辅助车间3 8 0 V 系统采用中性点直接接地方式。5.2 高压厂用电系统5.1.1 高压厂用电系统接线依据可靠性、经济性和灵活性的原则,结合工艺系统的配置,负荷的运行特点,以及厂房布置综合考虑,对厂用电系统进行优化设计。由于本工程锅炉容量为2 2 0 T,蒸气管道采用母管制,因此6 kV 接线采用按炉分段方式,设三
28、段6 kV 工作段和一备用段,即6 kV l 段、6 kV H 段、6 kV H I 段母线和6 kV 0 段母线,给全厂的6 kV 用电设备提供电源。#1 发电机厂用电抗器从#1 主变低压侧引接,给 6 kV l 段母线提供工作电源;#2 发电机高压厂用变压器从#2 主变低压侧引接,给 6 kV H I 段母线提供工作电源。6 kV I 段母线与6 kV 0 段母线设一备用进线断路器,给 6 kV I 段母线提供备用电源;6 kv n i 段母线与6 kv o 段母线设一备用进线断路器,给 6 kv i n 段母线提供备用电源。6 kv i 段母线与6 kv n 段母线之间设联络断路器,6
29、kv n 段母线与6 kv n i 段母线之间设联络断路器;两个断路器采用互为备用的运行方式。#1 发电机厂用电抗器的电流按能满足6 kV l 段母线与6 kV H 段母线的电流之和选择。#2 发电机高压厂用变压器容量按6 kv n 段母线与6 kv n i 段母容量之和选择。根据水工专业推荐的补给水取水方案,补给水泵房距离厂区3 km。在补给水泵房设置 6 kV 补给水段为补给水泵和补给水变压器供电。6 kV 补给水段从6 kV H 段引接一路电源,供电线路考虑采用6 kV 电缆。5.2.2高压厂用电抗器及变压器参数选择按照将6 kV 系统短路电流不大于2 5 kA,并且能保证最大电动机启动
30、时的母线电压不低于8 0%额定电压的原则,选择高压厂用变压器和高压启动/备用变压器的阻抗。-11-变压器阻抗和6kV系统的短路电流水平和母线电压水平选择结果下表:变压器阻抗(以高压绕组容量为基准)短 路 电 流(k A)最大电动机启动母线电压水平I ich#1高压厂用工作电抗器10%20.3252.7288%80%#2高压厂用工作变压器10.5%18.237.2889.9%80%高压启动/备用变压器10.5%19.3249.7494.2%80%高压厂用电抗器选用空心限流电抗器。高压厂用工作变压器选用无励磁调压分接开关,变 比10.52x2.5%/6.3kV,接线组别 Y,yO。高压启动/备用变
31、压器选用有励磁调压分接开关,变 比 为1158xl.25%/6.3kV,接线组别Y,dllo5.3低压厂用电系统5.3.1 主厂房低压厂用电接线主厂房低压厂用电系统采用动力中心(PC)和电动机控制中心(MCC)的供电方式。动力中心和电动机控制中心成对设置,建立双路电源通道。主厂房内按锅炉设置低压厂用变压器,#1、#3炉各设置一台容量为1250kVA低压厂用变压器,#2炉设置一台容量为1600kVA低压厂用变压器,为锅炉的低压厂用负荷供电。两台汽轮发电机的汽机负荷、主厂房内的照明检修负荷、暖通负荷、化水凝结水精处理负荷以及煤仓层负荷,分别由三台低压厂用变压器供电,以保证在任一台机组的厂用电系统停
32、电检修时,仍然可以从另一台机组取得照明和检修电源。容量在75kW及以上的负荷分摊在三台低压厂用段的PC上供电,75kW以下的负荷 由MCC供电,主厂房MCC共分为汽机MCC、锅 炉MCC、暖 通MCC、凝结水精处理MCC和煤仓层M C C,主厂房MCC及照明总盘均采用双电源进线。在主厂房内设置一低压备用变压器,给主厂房内低压厂用变压器及辅助厂房内的变压 器(除输煤变及补给水变外)提供备用电源。-12-5.3.2辅助厂房低压厂用电接线辅助车间按照各工艺系统分区设置低压变压器,实行分区就近供电。辅助车间的动力中心采用单母线分段,每段母线由一台低压变压器供电。根据厂区总平面布置划分供电区域,进行负荷
33、统计,辅助车间的低压厂用变压器设置及供电范围如下:三台机组的袋式除尘系统共设置一台1250kVA综合变压器,为本工程机组的袋式除尘系统负荷以及附近的低压负荷供电。化 水 系 统 设 置 台1600kVA化水变压器,为厂区化水处理系统、水工的循环水系统、综合水泵房、净水站供电、燃油泵房及干灰库供电。运煤系统设置两台1600kVA输煤变压器,为#1#3转运站MCC及附近的低压负荷供电。两台变压器互为备用。脱 硫 系 统 设 置 台lOOOkVA脱硫变压器为脱硫系统负荷供电。厂前区设置一台800kVA(暂定)厂前区变压器为厂前区负荷供电。厂外补给水泵房按终期负荷设两台315kVA补给水变压器为补给水
34、泵房负荷供电。两台变压器互为备用。5.4 厂用电气设备选择6kV开关柜选用金属铠装全隔离手车中置式真空开关柜。6kV工作段母线2500A、25kA;断路器630/2500A、25kA(动稳定按63kA)。380Vpe和MCC均采用高质量的金属封闭抽屉式开关柜。为了便于厂用配电装置的布置和减少维护工作量,低压厂用变压器均选用干式变压器,变压器接线组别选用Dynll。380V低压开关柜选用抽出式开关柜。5.5 厂用电压水平校验正常各种运行方式下厂用母线电压水平见下表:运行方式厂用母线电压水平最大容量电动机单独启动时高压厂用母线电压86.4%80%成组电动机自启动时高压/一用母线电压81.6%70%
35、高低压母线串接自启动时低压母线电压75.7%55%-13-电源电压最低,厂用负荷最大,母线最低电压1.01电源电压最高,厂用负荷最小屋母线最高电压1.055.6 厂用电率推荐方案综合厂用电率为19.8%o第六章电气设备布置6.1 电气建(构)筑物总平面布置#1、#2主变压器、#2高压厂用变压器,#0高启备变呈一列式布置在A排外。变压器中心线离A排墙距离为19米。#0高启备变及#2高压厂用变压器均布置在#1、#2主变压器间,#0高启备变布置在#1主变压器旁,#2高压厂用变压器布置在#2主变压器旁,变压器间均设置防火墙。6.2 发电机出线小室布置#1、#2发电机的隔离开关、中性点设备及发电机出口
36、PT柜均布置在发电机的出线小室内,其中隔离开关及中性点设备布置在3.5米层,发电机出口 P T柜布置零米层。#1、#2发电机的厂用分支的断路器设备、励磁变及励磁系统功率柜均布置在A排墙的毗屋内。布置图参见图纸F1111C-D-1316。#1发电机的电抗器布置在A排墙的毗屋内零米处。6.3 110kV配电装置布置本期UOkV配电装置布置设两个方案,分别为方案一和方案二,方案一布置型式为UOkV屋内单层布置,方案二布置型式为11 OkV屋外普通中型布置。以上两个方案的布置参见图纸FllllC-D-07-10o具体技术经济比较参见以下表。表 6-1 HOkV配电装置布置型式技术比较表比选项目方案一(
37、屋内布置)方案二(屋外布置)运行、维护每个间隔独立,运行、维护方便。运行、维护方便。llOkV配电装置占地(n?)59X22=129888X34=2992与下期相连本期一次建成。预留下期扩建位置,扩建较方便。优缺点占地面积小,防污效果好,升亚站一次性建成:土建费用及安装费用较高。钢材料耗量小,占地面积大;卜一期扩建时对本期有一定的影响,防污效果差。考虑到屋内配电装置占地面积小,运行维护方便,且本工程位于污染较重的城市,故本工程UOkV配电装置布置推荐方案一。6.4 厂用配电装置布置主厂房厂用电配电室布置位置如下:6kV工作段及#1#3低压厂变380V PC段、#0低备变备用段布置在主厂房BC
38、排间,汽机房2(7)号与5(1 2)号柱之间的0m层内,汽机MCC、锅炉MCC、煤仓层MCC及化水MCC布置在主厂房内对应的负荷中心处。辅助厂房厂用电配电室布置位置如下:380V化水PC配电装置布置在化水处理室旁的化水配电室。380V输煤PC 配电装置布置在输煤电气室内。380V补给水PC配电装置布置在补给水泵房的配电室内。380V厂前区PC配电装置布置厂前区综合楼内。380V综合变PC配电装置布置电气除尘楼内。380V脱硫PC配电装置布置在脱硫综合楼内。在辅助厂房的各个辅助车间内根据负荷的数量多少设置相对应的辅助车间MCC。第七章 不停电电源系统全厂共设1套不停电电源装置,向热工控制仪表、调
39、节装置、分散控制系统、热控自动调节和监视设备、电气测量变送器、通信远动设备及其它自动装置供电;U PS额定容量为50kVA的主机,共 1 台,输出电压220V,单相50Hz。UPS装置布置在0.00m-15-层直流及UPS设备间。不停电电源采用静态逆变装置,主要由整流器、逆变器、静态开关、非自耦式隔离变压器、旁路变压器、手动旁路开关及配电盘组成。UPS装置的正常输入电源和旁路输入电源均取自机组工作段,直流输入电源取自单元机组220V直流系统。正常运行时由厂用电供电给整流器,再经逆变器变为单相220V向配电盘供电,当工作电源消失或整流器故障时则由蓄电池经逆变器向配电盘供电。在逆变器故障时,静态开
40、关自动切换至旁路系统,由工作段经旁路系统向配电盘供电。在逆变器和静态开关维修时,利用设置的先合后断手动旁路开关,保持不间断供电。第八章直流系统8.1 主厂房直流电源系统根 据 电力工程直流系统设计技术规定(DL/T 5044-2004)规定,本工程全厂装设1组蓄电池,对控制和动力负荷供电。蓄电池组的电压依据 电力工程直流系统设计技术 规 定(DL/T 5044-2004)关于直流系统标称电压的规定,本工程动力和控制合用的直流系统电压采用220V。直流系统包括蓄电池组、充电装置、直流屏及直流分电屏等。直流系统蓄电池采用阀控式密封铅酸蓄电池,不设端电池,正常以浮充电方式运行。每组蓄电池设2组高频开
41、关型充电装置,一台工作,一台备用。充电装置具有稳压、稳流及限流性能,其波纹系数0.5%,稳流精度1%,稳压精度W0.5%,效率29 0%,噪音50dB,满足蓄电池充电及浮充电的要求。直流系统采用单母线分段接线,蓄电池跨接在两段母线上,两段直流母线间设有联络开关。直流系统主要用于对电气和热控的控制、信号、继电保护、自动装置、直流事故油泵、UPS、直流事故照明等负荷供电。详 见F1111C-D-33图。控制及动力用直流馈线均采用辐射供电方式。直流系统在负荷较为集中的地方设置直流分电屏,如6kV、400V配电装置、电气继电器室、网络继电器室等。每组直流系统直流屏及分电屏均设置微机型直流接地检测选线装
42、置。母线或馈线回路发生接地时,发出报警信号,方便运行人员监测。直流系统均采用直流断路器做保护和隔离电器,以满足直流系统保护选择性要求。-16-8.2 蓄电池组和充电设备选择蓄电池组按GFM型阀控式密封铅酸蓄电池进行容量选择计算。根据机组现有直流负荷统计计算,两台机组共设1组动力与控制合用阀控式密封铅酸蓄电池,电压为220V,每组蓄电池103只,10小时放电容量lOOOAh,事故放电末期每只电池1.87V,每只蓄电池均衡充电电压2.35V,浮充电压:Uf=2.25V/只。直流母线电压变化范围192.5V242Vo该蓄电池组配2套充电器,一用一备。其额定输出电流160A,每套充电装置由8个20A的
43、高频开关电源模块组成。直流母线短路电流按20kA考虑。8.3 直流设备布置蓄电池及充电屏布置在主厂房0m层B,C柱之间,网络继电器室设直流分屏1面,6kV开关柜、400V开关柜各设直流分屏2面,集控室两台机组共设直流分屏1面。2台机组分电屏共计6面。第九章发电机励磁系统发电机励磁方式采用高起始响应的静态自并励系统。励磁系统由发电机供货商配套提供。静态励磁系统主要由接于发电机机端的励磁变压器、功率整流柜、AVR柜、灭磁及过电压保护柜、起励装置等设备构成。励磁电源取自发电机出口,经励磁变降压整流后供给发电机励磁绕组。当发电机启动时,由接自直流系统的起励装置提供励磁电源,发电机电压建立后自动切换到励
44、磁变供电。9.1 励磁变压器励磁变压器采用干式、三相变压器,接线组别Y/d-U,#1机(30MW)励磁变压器额定容量为400kVA,额定电压6.3/0.19kV;#2机(60MW)励磁变压器额定容量为800kVA,额定电压10.5/0.3kVo9.2 励磁整流柜可控硅整流装置留有必要的裕量。并联可控硅元件数为3并联分支,当1个并联分支退出运行时,能满足发电机强励要求。整流柜为空气冷却,采用可靠的低噪声风机,留 有100%的备用容量,在风压或风量不足时备用风机能够自动投入,并为风机提供二路能够自动切换的电源。-17-9.3 灭磁开关柜发电机灭磁采用逆变和直流侧灭磁开关加非线性电阻两种方式。灭磁系
45、统设有过压保护。正常停机时,可采用逆变灭磁;事故时,采用灭磁开关灭磁。9.4 发电机起励起励电源由厂用电供电。起励装置的建压满足发电机电压大于10%额定电压的要求。起励成功后或失败时,起励回路均能自动退出。9.5 自动电压调节器(AVR)AVR采用数字型,其性能可靠,具有微调节和提高发电机暂态稳定的特性。具有双自动通道和手动通道,各通道之间相互独立,可随时停运任,通道进行检修。各备用通道可自动跟踪,保证无扰动切换。AVR设置与DCS的接口,以实现集中控制室对AVR的远方控制。AVR设置还留有RS-485通信接口与ECS系统传输运行信息。AVR至少设有下列附加单元:过励磁限制 低励磁限制 电力系
46、统稳定器(PSS)-V/Hz限制及保护9.6 励磁设备布置励磁变压器,灭磁开关柜、励磁整流柜布置在发电机出线小室内,AVR柜布置在汽机 房8m运转层电气电子设备间内。第十章 二次线、继电保护及安全自动装置本期工程2台30MW、60MW机组采用两机一控的集中控制方式。集中控制室布置在主厂房8m运转层。本期工程以HOkV电压接入系统,升压站采用单母线分段接线。网络部分纳入NCS系统控制。在配电装置旁设网络继电器室,布置本期工程的NCS站控层设备、保护屏、自动装置等设备。网络继电器室及相应室内的屏柜将充分考虑电磁干扰的影响,并采取有效的抗干扰措施。-18-1 0.1机组控制部分两台机组采用一套分散控
47、制系统DCS进行监控/监测,电气与热工共用一套DCS分散控制系统,实现机、炉、电一体化控制。以 LCD和键盘为监视和控制中心,取消常规控制屏。10.1.1控制在集控室单元机组由DCS监控的设备范围如下:发电机变压器组UOkV断路器 发电机励磁系统(包括灭磁开关、AVR等)发电机自动准同步装置(ASS)高压厂用变压器6kV侧断路器-6kV厂用电源快速切换装置 380V机组部分低压厂用电源自投装置#1低压厂用变压器6kV侧断路器、380V侧断路器、备用电源进线断路器、联络断路器#2低压厂用变压器6kV侧断路器、380V侧断路器、备用电源进线断路器、联络断路器#3低压厂用变压器6kV侧断路器、380
48、V侧断路器、备用电源进线断路器、联络断路器#01低压备用变压器6kV侧断路器、380V侧断路器 综合变压器6kV侧断路器、380V侧断路器、备用电源进线断路器、联络断路器-输煤变A、B6kV侧断路器、380V侧断路器、联络断路器 厂前区变6kV侧断路器、380V侧断路器、备用电源进线断路器 脱硫变6kV侧断路器、380V侧断路器、备用电源进线断路器化水水工变6kV侧断路器、380V侧断路器、备用电源进线断路器、联络断路器 补给水变6kV侧断路器-直流系统信号-UPS系统信号-19-启动/备用变压器UOkV断路器 启动/备用变压器6kV侧断路器 启动/备用变压器有载调压开关 6kV厂用馈线断路器
49、发电机组正常启停由DCS实现顺序控制,或 由LCD、键 盘(或鼠标)软手操进行一对一控制。为保护机组的安全,在DCS操作台上设有发电机变压器组断路器及灭磁开关紧急跳闸按钮。取消常规微机报警柜和光字牌。在发电机启动过程中,由操作员通过操作员站按顺序投入汽轮机调速系统(DEH)、发电机灭磁开关、自动电压调节器(AVR)、自动准同步装置(ASS),使发电机升速、起励、升压直至并网带到一定的有功和无功负荷。AVR和ASS均为独立于DCS系统的专用装置。ASS装置向DEH和AVR发出调速和调压指令,满足同期要求后由ASS发出合闸脉冲,将发电机变压器组UOkV断路器合闸。6kV厂用电源快速切换装置的投/退
50、、切换方式选择等,通 过DCS实现。机组并网后和正常停机时均由DCS发出命令,由厂用电源快速切换装置进行厂用电源的正常切换。事故停机时由保护启动厂用电源快速切换装置进行厂用电源的事故切换。厂用电源的切换以快速切换为主,当快速切换不成功时自动转入慢速切换。6kV厂用电源快速切换装置为独立于DCS系统的专用装置。本工程设一台专用变压器给除输煤变、补给水变以外的变压器备用。正常时,低压备用变压器高低压侧断路器都断开,工作变压器故障时由自动投入装置自动将电源切为备用电源供电。两台输煤变压器互为备用,正常运行时分段断路器断开。在正常操作时,分段断路器为先合上,然后跳开相应的低压厂变进线断路器。10.1.