火力发电厂厂用电设计技术规定.doc
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1、ICS27.100 P61 备案号:备案号:J171-2002中华人民共和国电力行业标准中华人民共和国电力行业标准P DL/T 5153-2002火力发电厂厂用电设计技术规定火力发电厂厂用电设计技术规定Technical rule for designing auxiliasry power System of fossil fuel power plants主编部门:国家电力公司华东电力设计院 批准部门:国家经济贸易委员会 批准文号:国家经济贸易委员会公告二二年第 22 号2002-04-27 发布发布 2002-09-01 实施实施中华人民共和国国家经济贸易委员会中华人民共和国国家经济贸易
2、委员会 发布发布前前 言言根据原电力工业部关于下达 1996 年制定、修订电力行业标准计划项目(第一批)的 通知(技综199640 号)要求,由华东电力设计院负责火力发电厂厂用电设计技术 规定(SDGJ1788)(以下简称规定)的修订工作。规定在指导全国电力设计工作中发挥了十分显著的作用,但随着国内厂用电 气设备制造技术的发展,以及 300MW、600MW 机组运行经验的积累, 规定在有些 方面已不能适应电力建设的要求,故需要进行修订。修订工作历时多年,1993 年编制“修订大纲”并经原电力规划设计管理局审定, 同时通过函调及对重点厂、电力局(公司)设计院直接调查;1995 年在无锡召开修订工
3、作 会议;1997 年上海规定修订讨论稿讨论会;1998 年 11 月在北京由电力规划设计总 院主持规定送审稿审查会;2000 年 4 月火力发电厂设计技术规程在北京审查; 在此基础上由华东电力设计院编制了本规定修订报批稿。规定主要对大机组的厂用电接线、布置(包括对建筑的要求)、设备选型中高 压真空断路器及 FC 的选用范围等条文作了适当的修订、补充与完善。由东北电力设计院、东北勘测设计院、西北电力设计院、华北电力设计院等单位分别对低压厂用电系统短路电流计算、高压厂用真空断路器及 FC 的选用、低压厂用 电设备组合、柴油发电机组的选择等专题所进行研究的成果已纳入规定中。本规定由电力行业电力规划
4、设计标准化技术委员会归口。主编单位:华东电力设计院。主要起草人:邹昌泉、陈品森、尤国铭、樊延龄、李锡芝、张新亚。本规定委托电力行业电力规划设计标准化技术委员会解释。目目 次次1 范围 2 引用标准 3 总则 4 厂用电接线 4.1 厂用电电压 4.2 厂用电系统中性点的接地方式 4.3 厂用母线的接线方式 4.4 厂用工作电源 4.5 厂用备用、起动/备用电源 4.6 交流保安电源和不停电电源 4.7 厂用电负荷的连接和供电方式 4.8 低压检修供电网络 5 厂用变压器和电抗器的选择及电动机起动时的电压校验 5.1 负荷计算 5.2 容量选择 5.3 电压调整 5.4 电动机正常起动时的电压校
5、验 5.5 成组电动机自起动时厂用母线电压的校验 5.6 阻抗选择 6 厂用电动机 6.1 型式选择 6.2 电压选择及容量校验 7 短路电流计算及电器和导体的选择 7.1 高压厂用电系统短路电流计算 7.2 高压厂用设备的选型 7.3 低压厂用电系统短路电流计算 7.4 低压电器的选择 7.5 低压电器的组合 8 厂用电气设备的布置 8.1 厂用配电装置的布置 8.2 厂用变压器及其他厂用电气设备布置 8.3 对建筑物的要求 8.4 对通风的要求 9 厂用电继电保护装置9.1 厂用电继电保护的一般要求 9.2 中性点非直接接地的厂用电系统的单相接地保护 9.3 厂用工作及备用电抗器回路的保护
6、 9.4 高压厂用变压器的保护 9.5 低压厂用变压器的保护 9.6 高压厂用电动机的保护 9.7 低压厂用电动机的保护 9.8 厂用线路的保护 9.9 柴油发电机的保护 10 厂用电控制、信号、测量及自动装置 10.1 厂用电的控制和信号 10.2 厂用电气设备的测量仪表 10.3 厂用电的自动装置 10.4 柴油发电机的控制、信号、测量及自动装置 附录 A(提示的附录) 火力发电厂厂用电率的估算方法(近似计算) 附录 B(提示的附录) 常用厂用负荷特性表 附录 C(提示的附录) 高压厂用电系统中性点接地设备的选择 附录 D(提示的附录) 柴油发电机组的选择 附录 E(提示的附录) 给粉配电
7、箱电源自动切换接线 附录 F(提示的附录) 检修配电箱装设地点及数量 附录 G(提示的附录) 厂用电的负荷计算 附录 H(标准的附录) 厂用电电压调整计算 附录 J(标准的附录) 电动机正常起动时的电压计算 附录 K(标准的附录) 成组电动机自起动时厂用母线电压的计算 附录 L(提示的附录) 电动机起动温升计算 附录 M(提示的附录) 高压厂用电系统短路电流计算 附录 N(提示的附录) 380V 动力中心短路电流实用计算法 附录 P(标准的附录) 380V 系统短路电流计算曲线 附录 Q(标准的附录) 熔断器及断路器的选择 附录 R(提示的附录) 380V 低压设备组合表 附录 S(提示的附录
8、) 380V 供电回路持续工作电流计算 附录 T(标准的附录) 厂用电气设备的测量仪表 附录 U(标准的附录) 本规定用词说明1 范范 围围1.0.1 本规定适用于汽轮发电机组容量为 125MW 及以上新建或扩建的凝汽式发电厂, 也适用于 50MW 级及以上供热式机组的热电厂设计。安装上述机组的发电厂改建工程的 设计以及采用洁净发电技术的发电厂设计可参照使用。 1.0.2 涉外工程要考虑供货方或订货方所在国并结合工程的具体情况,参照使用本规定。2 引引 用用 标标 准准下列标准所包含的条文,通过在本规定中引用而构成为本规定的条文。 本规定出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准
9、的各方应探 讨使用下列标准最新版本的可能性。GB 142851993继电保护和安全自动装置技术规程GB 500521995供配电系统设计规范GB 500541995低压配电设计规范GB 5006019923110kV 高压配电装置设计规范GB 500621992电力装置的继电保护和自动装置设计规范DL 50002000火力发电厂设计技术规程SDJ 51985高压配电装置设计技术规程DL/T 51372001电测量及电能计量装置设计技术规程DL/T 51362001火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定3 总总 则则3.0.1 火力发电厂厂用电(以下简称厂用电)设计必须贯彻国家的技术经济政策,同
10、时要 考虑全厂发展规划和分期建设的情况,以达到安全可靠、经济适用、符合国情的要求, 在设计中要积极慎重地采用经过运行考验并通过鉴定的新技术、新设备。对于 200MW 及以上的机组,应保持各单元厂用电的独立性,减少单元之间的联 系,以提高运行的安全可靠性。 3.0.2 厂用电的设计除执行本规定外,尚应执行国家、行业的有关规范、标准、规 定。 3.0.3 发电厂设计厂用电率是年机炉发电和供热所需的自用电能消耗量分别与同一时期 对应机组发电量和供热量的比值。设计时额定工况下的厂用电率估算方法可参照附录 A(提示的附录)。 3.0.4 厂用电负荷按生产过程中的重要性可分为下列三类:类负荷:短时(手动切
11、换恢复供电所需的时间)停电可能影响人身或设备安全, 使生产停顿或发电量大量下降的负荷。类负荷:允许短时停电,但停电时间过长,有可能损坏设备或影响正常生产的 负荷。类负荷:长时间停电不会直接影响生产的负荷。 3.0.5 在机组运行期间,以及停机(包括事故停机)过程中,甚至在停机以后的一段时间 内,需要进行连续供电的负荷称为不停电负荷,简称“O”类负荷。 3.0.6 在发生全厂停电或在单元机组失去厂用电时,为了保证机炉的安全停运,过后能 很快地重新起动,或者为了防止危及人身安全等原因,需要在停电时继续进行供电的负 荷,称为事故保安负荷。按保安负荷对供电电源的要求不同,可以分为:直流保安负荷,简称“
12、O”类负荷。交流保安负荷,简称“O”类负荷。 3.0.7 常用厂用负荷特性可参照附录 B(提示的附录)。 3.0.8 与发电厂生产无关的负荷不应接入厂用电系统。行政办公楼、值班人员宿舍等少 量厂前区负荷可通过专用低压厂用变压器,接入高压厂用电系统。4 厂厂 用用 电电 接接 线线4.1 厂厂 用用 电电 电电 压压4.1.1 发电厂可采用 3kV、6kV、10kV 作为高压厂用电的电压。容量为 600MW 及以下 的机组,发电机电压为 10.5kV 时,可采用 3kV(或 10kV);发电机电压为 6.3kV 时,可 采用 6kV;容量为 125MW300MW 级的机组,宜采用 6kV;容量为
13、 600MW 及以上的 机组,可根据工程具体条件采用 6kV 1 级或 3kV、10kV 2 级高压厂用电压。 4.1.2 容量为 200MW 及以上的机组,主厂房内的低压厂用电系统应采用动力与照明分 开供电的方式,动力网络的电压宜采用 380V。4.2 厂用电系统中性点的接地方式厂用电系统中性点的接地方式4.2.1 当高压厂用电系统的接地电容电流小于或等于 时,其中性点宜采用高电阻接地方式,也可采用不接地方式; 当接地电容电流大于 7A 时,其中性点宜采用 低电阻接地方式,也可采用不接地方式。中性点接地设备的选择计算方法可参照附录 C(提示的附录)。 4.2.2 主厂房内的低压厂用电系统宜采
14、用三相三线制,中性点经高电阻接地的方式,也 可采用动力与照明共用的三相四线制中性线直接接地的方式。4.3 厂用母线的接线方式厂用母线的接线方式4.3.1 高压厂用母线应采用单母线接线。锅炉容量为 400t/h 以下时,每台锅炉可由 1 段母线供电;锅炉容量为 400t/h 及以上时,每台锅炉每一级高压厂用电压应不少于 2 段, 并将双套辅机的电动机分接在两段母线上,2 段母线可由 1 台变压器供电。对脱硫负荷 可根据工艺流程及工程具体情况接入工作段母线、公用段母线或设立专用的脱硫段母线。低压厂用母线也应采用单母线接线。锅炉容量为 220t/h 级,且在母线上接有机 炉的类负荷时,宜按炉或机对应
15、分段;锅炉容量为 400t/h670t/h 级时,每台锅炉可 由 2 段母线供电, 并将双套辅机的电动机分接在 2 段母线上,两段母线可由 1 台变压器 供电;锅炉容量为 1000t/h 级及以上时,每台锅炉应设置 2 段及以上母线。 4.3.2 容量为 200MW 及以上的机组,如公用负荷较多、容量较大、采用组合供电方式 合理时,可设立高压公用母线段,但应保证重要公用负荷的供电可靠性。 4.3.3 独立供电的主厂房照明母线应采用单母线接线。容量为 200MW 及以上的机组, 每个单元机组可设 1 台照明变压器,当设有检修变压器时可从检修变压器取得备用电源, 也可采用 2 台机组互为备用的方式
16、。照明母线的电源进线上宜装设分级补偿的有载自动 调压器,使照明母线的电压自动调整在 380/220V 的 05%以内。4.4 厂用工作电源厂用工作电源4.4.1 高压厂用工作电源可采用下列引接方式:(1) 当有发电机电压母线时,由各段母线引接,供给接在该段母线上的机组的 厂用负荷。(2) 当发电机与主变压器为单元连接时,由主变压器低压侧引接,供给该机组 的厂用负荷。 4.4.2 容量为 125MW 及以下机组,在厂用分支线上宜装设断路器。当无所需开断短路 电流的断路器时,可采用能够满足动稳定要求的断路器,但应采取相应的措施,使该断 路器仅在其允许的开断短路电流范围内切除短路故障;也可采用能满足
17、动稳定要求的隔 离开关或连接片等。当厂用分支线采用分相封闭母线时,在该分支线上不应装设断路器和隔离开关, 但应有可拆连接片。 4.4.3 高压厂用电抗器宜装设在断路器之后,但断路器的分断能力和动热稳定性,可按 电抗器后面短路条件进行验算。在布置上合理时,也可将电抗器装设在断路器之前。 4.4.4 按炉分段的低压厂用母线,其工作变压器应由对应的高压厂用母线段供电。 4.4.5 200MW、300MW 机组的高压厂用工作电源宜采用 1 台分裂变压器,600MW 机 组的高压厂用工作电源可采用一台或两台变压器。4.5 厂用备用、起动厂用备用、起动/备用电源备用电源4.5.1 接有类负荷的高压和低压明
18、(暗)备用动力中心的厂用母线应设置备用电源。当 备用电源采用明(专用)备用方式时,还应装设备用电源自动投入装置;当备用电源采用 暗(互为)备用方式时,暗(互为)备用的联络断路器宜采用手动切换。接有类负荷的高压和低压明(暗)备用动力中心的厂用母线,应设置手动切换的 备用电源。只有类负荷的厂用母线,可不设置备用电源。 4.5.2 全厂应设置可靠的高压厂用备用或起动/备用电源。1 125MW 及以下机组的高压厂用备用变压器(或电抗器)主要作为事故备用电 源,兼作机炉检修、起动或停用时的电源。2 200MW 及以上机组的高压厂用起动/备用变压器,主要作为机组起动或停机 的电源,兼作厂用备用电源。 4.
19、5.3 高压厂用备用(起动/备用)变压器(电抗器)的设置条件如下:1 容量为 100MW 及以下的机组,高压厂用工作变压器(电抗器)的数量在 6 台 (组)及以上时, 可设置第二台(组)高压厂用备用变压器(电抗器)。容量为 100MW125MW 的机组采用单元制时,高压厂用工作变压器的数量在 5 台及以上,可增设第二台高压厂用备用变压器。2 容量为 200MW300MW 的机组,每两台机组可设 1 台(组)高压厂用起动/ 备用变压器。3 容量为 600MW 的机组,当发电机出口不装设断路器或负荷开关时,每两台 机组应设 1 台或 2 台高压厂用起动/备用变压器,且在配置 2 台时应考虑 1 台
20、高压厂用起 动/备用变压器检修时,不影响任一台机组的起停;当发电机出口装有断路器或负荷开关 时,4 台及以下机组可设置 1 台高压厂用起动/备用变压器,其容量可为 1 台高压厂用工 作变压器的 60%100%。全厂有同容量 5 台及以上机组时,可再设置 1 台不接线的高压 厂用工作变压器作为备品。当公用负荷由两台具有部分互为备用功能的高压厂用起动/备用变压器供电时, 每台高压厂用起动/备用变压器高压侧应装设 1 台断路器;当公用负荷由每两台机组配置 的 2 台高压厂用起动/备用变压器供电,并由高压厂用工作变压器作为其备用电源或公用 负荷由高压厂用工作变压器供电时,2 台高压厂用起动/备用变压器
21、高压侧可共用 1 台断路器。1 台“高压厂用起动/备用变压器高压侧断路器”应由 1 回(个)线路(电源)供电; 2 台及以上“高压厂用起动/备用变压器高压侧断路器”应由 2 回(个)线路(电源)供电。 4.5.4 当低压厂用备用电源采用明(专用)备用变压器时,容量为 125MW 及以下的机组, 低压厂用工作变压器的数量在 8 台及以上时,可增设第二台低压厂用备用变压器;容量 为 200MW 的机组,每 2 台机组可合用 1 台低压厂用备用变压器;容量为 300MW 及以 上的机组,每台机组宜设 1 台低压厂用备用变压器。当低压厂用变压器采用两台变压器互为(暗)备用时,互为备用的负荷应分别由两
22、台变压器供电,两台变压器之间不宜装设自动投入装置。远离主厂房的类负荷,宜采 用邻近的两台变压器互为备用的方式。互为备用的低压厂用变压器不应再设专用的备用 变压器。 4.5.5 高压厂用备用或起动/备用电源,可采用下列引接方式:1 当无发电机电压母线时,由高压母线中电源可靠的最低一级电压母线或由联 络变压器的第三(低压)绕组引接,并应保证在全厂停电的情况下,能从外部电力系统取 得足够的电源(包括三绕组变压器的中压侧从高压侧取得电源)。2 当有发电机电压母线时,由该母线引接 1 个备用电源。3 当技术经济合理时,可由外部电网引接专用线路供给。4 全厂需要 2 个及以上高压厂用备用或起动/备用电源时
23、,应引自两个相对独 立的电源。5 从 220kV 及以上中心点直接接地的电力系统中引接的高压厂用备用或起动/ 备用变压器, 其中性点的接地线上不应装设隔离开关。 4.5.6 低压厂用备用变压器不宜与需要由其自动投入的低压厂用工作变压器接在同一高 压母线段上。 4.5.7 厂用变压器接线组别的选择,应使厂用工作电源与备用电源之间的相位一致,以 便厂用电源的切换可采用并联切换的方式。低压厂用变压器宜采用“Dyn”的接线。 4.5.8 全厂只有 1 个高压或低压厂用备用或起动/备用电源时,与各厂用母线段的连接 方式如下:1 宜采用分组支接的方式,每组支接的母线段可为 24 段。2 在备用或起动/备用
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