玉环电厂工程初步设计电气部分说明书大学论文.doc
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1、 30-F302101C-D 33-F302101C-D华能玉环电厂工程初步设计电气部分说明书批 准:审 核:校 核:设 计:目 录1 概述1.1 设计依据和范围1.2 设计原则1.3 设计范围1.4 规范和标准1.5 设计条件1.6 电气主要设备规范2 主要电气系统2.1 电气主接线2.2 短路电流计算和电气设备选择2.3 主厂房A排外电气设备布置2.4 厂用电接线及布置2.5 事故保安电源和不停电电源(UPS)系统2.6 直流系统2.7 二次线,继电保护及自动装置2.8 过电压保护和接地2.9 照明和检修网络2.10 厂内通信2.11 电缆设施2.12 阴极保护2.13 防冻设施3 各工艺
2、系统中的电气控制3.1 I&C系统中的电气控制3.2 500kV升压站的电气控制3.3 电除尘系统、飞灰系统和除渣系统的电气控制3.4 输煤系统的电气控制3.5 循环水系统的电气控制3.6 化学水系统的电气控制3.7 脱硫系统的电气控制3.8 灰库系统的电气控制3.9 其它4 各系统中的电气控制的主要要求附件:附件一柴油发电机容量选择附件二 接地网的选择1 概述 1.1 设计依据和范围设计依椐文件详见本初步设计文件:第一卷总的部分。l.2 设计原则1.2.1 设计原则 本工程中电气总的设计原则遵循了我国国家标准和有关的国际标准:但是在采购国外设备的合同文本中明文规定:“不得低于中国标准”。 本
3、期在涉及国外供货的设备或设计中,有关电气的特殊设计项目中,例如:在消防报警;防火;防爆,劳动保护;卫生等设计中明文规定必须遵循我国的国家标准。 本期建设两台1000MW火力发电机组,由于目前国内对1000MW火力发电机组尚无相关的“电力设计标准”,所以本工程设计主要参照我国电力行业的 “DL-50002000 火力发电厂设计技术规程”等有关设计技术规程和规定。在(予)初设之后,又编制了初步设计主要设计原则和主要辅机选型原则并经过电力规划设计院的审查,将原则讨论会纪要作为本初步设计的依据。将已经订购的主要设备如发电机的参数作为本次初设的设计依据。1.2.2 本次初步设计与预初步设计相比,已经明确
4、变更的项目:l 厂内淡水全部从海水淡化处理,增加了海水淡化部分的用电负荷。l 取消了从里墩水库供应谈水的方案。l 机组投产台数:由2台变为4台,(本期考虑2台)。涉及到启动/备用变压器的台数与容量,即4台机组选用1组启动/备用变压器还是4台机组选用2组启动/备用变压器(每组启动/备用变压器为2台)。启动/备用变压器的容量在大运行方式下最大可达到的程度。根据审查意见,按有发电机开关与无发电机开关二个方案考虑。由于大运行方式下,启动/备用变压器要选择高阻抗,变压器制造非常困难。因此,放弃大运行方式。同时,2台机组选用2组启动/备用变压器的方案比目前国内标准要高。而且,本工程意图是只让启动/备用变压
5、器作为启动与备用使用,平时处于空载状态,这样对电厂的经济效益更为有利。所以本次初步设计只考虑二种方案:方案一是每台发电机出口处装设发电机出口断路器和4台机配备1台停机/检修变压器。方案二是每台发电机不装设发电机出口断路器和4台机配备2台启动/备用变压器。l 机组容量按1000MW考虑。涉及到厂用负荷和公用负荷变化,重新选择厂用变压器和启动/备用变压器的容量。l 输煤系统方案:由2机2路皮带,固定端上煤方案变为4机3路皮带(或4机4路皮带)中间上煤方案。涉及到厂用负荷和公用负荷变化,重新选择厂用变压器和启动/备用变压器的容量。输煤系统与脱硫系统配电装置的布置,电缆通道的改变等。l 石子煤运输方案
6、:由带式运输变为电瓶车运输。涉及到厂用负荷和公用负荷变化,予初设中PAS楼静电除尘系统,除灰与除渣系统,石子煤系统改为CAS楼空压机系统,静电除尘系统,除灰与除渣系统。l 控制方式:由机炉电集控变为2控3点涉及到电厂内各个辅助系统的控制方式(其中煤、灰以及电气除尘器的控制)和控制地点的变化。l 启动/备用变压器的高压电源不从220kV引接改由500kV引接。l 脱硫的制粉系统取消,只设制浆系统和石膏脱水系统。1.3 设计范围1.3.1 电气部分的设计范围简述如下: 本期设计范围包括两台1000MW火力汽轮发电机组的全部发电和配套工程,其中煤码头和综合码头由浙江省交通设计院设计。我院负责提供上述
7、“煤码头”和“综合码头”项目需要的电源、接地、通信和输煤微机控制系统中的二次线接口等,接口的地点均在海堤近旁的转运站。1.3.2 属于本工程及相应需要配套的设计范围还有:(1) 防洪排涝闸门房内电气系统(2) 灰场场地需要用电设备的供电电源1.4 规范和标准 本期电气主要设备的规范和标准如下: 所有电气设备,工具,材料以及设计和制造工艺都采用以下有关的规范和标准:见各个电气设备规范书。l 火力发电厂设计技术规定 DL5000-2000l 火力发电厂厂用电设计技术规定 DL/T5153-2002l 火力发电厂与变电所设计防火规范 GB50229-96l 火力发电厂与变电所二次线设计技术规定 DL
8、/T5153-2002l 火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定 DL/T5044-1995 l 火力发电厂和变电所照明设计技术规定 DLGJ56-1995l 发电厂、变电所电缆选择与敷设设计规程 SDJ26-1998l 电缆防火措施设计和施工验收标准 SDGJ154-2000l 高压配电装置设计技术规定 SDJ5-1985l 导体和电器选择设计技术规定 DLGJ14-1986l 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 DL/T620-1997l 交流电气装置的接地 DL/T621-1997l 火力发电厂厂内通讯设计技术规定 DL/T5041-1995l 继电保护和安全自动装置技术规程 DL400
9、-1991l 电力装置的继电保护和自动装置设计规程 GB50062-1992l 电测量及电能计量装置设计技术规程 DL/T5149-2001 1.5 设计条件电厂所在的玉环县属中亚热带海洋性季风气候,气候温和湿润,四季分明,雨量丰沛,日照充足,全年风向风速季节变化明显。本地区的主要雨季分为梅汛期(4月16日至7月15日)和台汛期(7月16日至10月15日)两个,降水量相对集中于5至9月。玉环县受台风影响频繁,是引起狂风、暴雨的最大灾害性天气。根据玉环气象站19602000年实测资料统计,各气象要素特征值如下:累年平均气压:1004.9hPa年最高气压:1028.4hPa年最低气压:954.1h
10、Pa累年平均气温:17.0极端最高气温:34.7极端最低气温:-5.4最大的月平均相对湿度: 91% (此时月平均最高气温25.5)累年平均相对湿度:80%累年最小相对湿度:8%累年平均水汽压:17.7hPa累年平均降水量:1368.9mm累年最大24小时降水量:284.6mm累年最大1小时降水量:147.0mm累年最长连续降水日数:18d累年最大过程降水量:225.3mm累年平均蒸发量:1379.0mn累年平均雷暴日数:37.5d累年平均雾日数:49d累年最大积雪深度:14cm累年平均风速:5.2m/s累年十分钟平均最大风速:40.6m/s(1994年8月21日)累年瞬时最大风速:50.4m
11、/s(1994年8月21日)全年主导风向:N(16%)夏季主导风向:SW冬季主导风向:N 最大平均月盐雾含量 0.7425mg/m2盐务颗粒直径 5m1.6 电气主要设备规范1.6.1 汽轮发电机型号: 制造厂:上海汽轮发电机有限公司 额定容量(铭牌):1000MW; 额定电压:27kV; 额定电流:22.57kA; 冷却方式:水氢氢; 定子绕组绝缘:F级: 转子绕组绝缘:F级: 短路比:不低于05; 频率:50Hz; 效率:988: 励磁方式:无刷励磁 定子运输重量(不包括:冷却器端罩,包括吊罩):443Mg; 发电机为水一氢一氢冷却方式,采用无刷励磁系统,带数字式励磁电压调节装置。详细资料
12、可见发电机技术规范书。1.6.2 主变压器 主变额定值如下: 变压器冷却方式:强迫油循环,强迫风冷(FOA),屋外式,三台单相,双绕组升压变压器。主变应能保证当任一冷却器退出运行时,均能输出额定容量。 频率: 50Hz 相数: 三个单相(两台机组增加一台单相变作备用) 容量: 370MVA(3台x370MVA:55温升) 损耗:所有损耗(铜损,铁损和附加损耗)不得超过变压器在强迫空冷条件下 额定值的035。 主变额定电压:525kV;500kV系统最高电压:550kV。 主变一次电压为发电机电压,二次电压为525 kV2x2.5,四个全容量调压抽头,调压方式为无载调压。 接线形式: 高压侧外部
13、接线形式为Y型(中性点合并后可直接接地,也可经隔离开关和小电抗器接地),目前变压器的运行方式是直接接地。低压侧外部通过分相封闭母线接成型。 接线组别:Yndll1.6.3 主要电气系统和设备l 500kVGIS配电装置的主要电气设备如下:500kVGIS装置500kV户外设备(避雷器、阻波器、滤波器等)及架空线等500kV继电保护设备500kVGIS低压配电装置及直流设备等l 汽机房A排外主要电气设备如下: 主变压器 高压厂用工作变压器高压停机/检修变压器(方案一)高压启动/备用变压器(方案二)离相封闭母线室外部分(主母线和厂用分支母线)小离相封闭母线室外部分l 汽机房内主要电气设备如下: 离
14、相封闭母线室内部分及P.T柜、避雷器柜等发电机出口断路器(方案一) 高压厂用工作段和高压厂用备用段配电装置 共箱母线或电缆母线汽机系统的PC、MCC段;励磁系统电缆和电缆桥架等l 电控楼内的主要电气设备如下:400V配电装置(PC工作段,PC公用段、保安段) 不停电电源(UPS): 直流系统(蓄电池组,直流配电屏,直流充电屏等); MCC屏: 照明系统; 检修系统:发电机、厂用电等保护系统等自动励磁电压调节装置等 自动火灾报警系统等设备和材料;电缆和电缆桥架等 l 集控楼及生产办公楼 调度通讯的通讯系统网络微机控制系统l 锅炉区域的主要电气设备如下:柴油发电机组: 电除尘系统配电系统及其控制、
15、保护、测量等(在CAS楼内)飞灰系统的400V配电装置及其控制、保护、测量等(在CAS楼内)出渣系统的400V配电装置及其控制、保护、测量等(在CAS楼内)飞灰系统空压机的供电及其控制、保护、测量等(在CAS楼) 分布在CAS楼、柴油机房等地方的MCC屏 直流二级配电屏UPS二级配电屏烟囱防雷、接地系统l 输煤系统的主要电气系统和设备输煤系统综合楼的配电系统及其控制、保护、测量等输煤系统煤场处低压配电系统及其控制、保护、测量等输煤系统各转运站低压配电系统;皮带保护装置输煤系统煤仓层低压配电、料位指示系统等直流系统:UPS系统:l 灰库区及石膏脱水区主要电气系统和设备灰库区中、低压配电系统及其控
16、制、保护系统等l 脱硫系统的主要电气系统和设备中压配电系统及其控制、保护、测量等低压配电系统及其控制、保护、测量等直流系统UPS系统照明系统l 循环水系统及加氯设施主要电气系统和设备低压配电系统及其控制、保护系统等l 化学水处理系统(包括海水淡化、废水、雨水等)主要电气系统和设备低压配电系统及其控制、保护系统等l 海水原水处理系统主要电气系统和设备中、低压配电系统及其控制、保护系统等l 油库区主要电气系统和设备低压配电系统及其控制、保护系统等l 辅助配电间电气系统和设备GIS低压配电系统及其控制、保护系统等厂前区低压配电系统及其控制、保护系统等l 全厂各区域可能拥有的主要电气系统和设备防雷、接
17、地系统照明系统 检修系统阴极保护系统 自动火灾报警系统等设备和材料:通讯系统包括:行政通讯呼叫(推荐采用厂内的移动通讯)系统时间系统(设想将全厂时间采用GPS方式统一在集控室内的DCS系统中)等2.1 电气主接线2.1.1 500kVGIS接线2.1.1.1 GIS接线本期建设的两台1000MW汽轮发电机组以发电机变压器组单元制接线方式接入本期建设的500kV屋内配电装置,500kV配电装置采用SF6绝缘的GIS屋内配电装置,屋内配电装置的型式采用1-1/2接线或双母线接线。本期500kV接线推荐采用1-1/2的接线方式。2.1.1.2 出线本期500kVGIS配电装置共建有进线为两回(分别为
18、#1,#2发电机变压器组);其中出线为两回,出线间隔由固定端至扩建端方向依次排列。 根据本厂规划,本电厂将连续建设#3、#4发电机。(注:扩建两台百万级汽轮发电机组和一到两条500kV出线线路),因此本期500kVGIS配电装置在规划中留有上述扩建机组和一到两条500kV出线的位置。2.1.1.3 高压备用电源由于接入系统的方案还没有最后确定,因此500kV双母线接线方案这次也呈现出来。双母线接线方案中的1组(2台)高压启动/备用变压器中的2台高压启动/备用变压器被分别接在2条母线上,这样做法主要是在故障条件下仍能保持1台高压启动/备用变压器可以使用。从安全性来看,双母线与1组(1台)高压启动
19、/备用变压器的组合方案没有双母线与1组(2台)高压启动/备用变压器的组合方案好。而在1-1/2的接线方案中,这2种组合方案是一样的。如果500kV接线需要采用双母线方案的话,应该采用1组(2台)高压启动/备用变压器。2.1.1.4 推荐将GIS放入屋内l 电厂所处地理位置的影响:由于电厂就建在海边,根据统计资料表明,在距海岸10km以内,就属于盐雾地区。运行经验表明:户外的盐雾沉积量是户内的盐雾沉积量的两倍。盐雾对户外高压瓷瓶、架空铝线和金属镀层有明显的影响,对户内电器基本上无影响。海边厂址处没有实际测量过盐密度,但91年9月25日在山的另一边(厂址在山的这一边)一个名叫大麦屿的地方测过盐密度
20、为0.124mg/cm2,尽管还不能直接反映厂址的盐雾程度,但可以说明采用露天布置的升压站将来会受到盐雾的污染。为此,建议采用户内GIS方案。整个电厂的建设规模预计是4台百万kW级机组,并且还留有扩建的场地。l 制造厂设备的问题:完全适应海边露天放置的GIS装置的制造厂商基本上是日本厂商。根据经验主要是GIS装置中的盘式绝缘子和密封胶能否适应露天的环境。三菱公司生产的GIS中母线是放在同一个筒体内,很多用户目前对接受这样的结构还有疑虑。l 用户产品跟踪与建设、运行监督的方式:根据我院设计过的沿海布置的露天GIS装置的经验,我们认为采用露天结构的GIS装置因该装置受环境影响较大,涉外官司和麻烦也
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