國能龍江初設(shè)說明書1

1、檢 索 號373-f1761c-d-01國能龍江生物發(fā)電工程 初步設(shè)計階段第8卷 電氣部分設(shè) 計 說 明 書山東電力工程咨詢院有限公司工程設(shè)計證書甲級151249-sj號2008年9月 濟 南批 準(zhǔn)：審 核：校 核：編 寫：本工程初步設(shè)計文件由以下各卷組成序號卷 號卷 名1第1卷總的部分2第2卷總圖運輸部分3第3卷熱機部分4第4卷燃料部分5第5卷除灰渣部分6第6卷電廠化學(xué)部分7第7卷電氣部分8第8卷熱工自動化部分9第9卷建筑結(jié)構(gòu)部分10第10卷采暖通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)部分11第11卷第1分卷水工工藝部分第11卷第2分卷水工結(jié)構(gòu)部分12第12卷環(huán)境保護13第13卷消防部分14第14卷勞動安全15第15

2、卷職業(yè)衛(wèi)生16第16卷概算部分17第17卷主要設(shè)備材料清冊目 錄1概述41.2 工程概況41.3 設(shè)計范圍及分界42 電氣主接線43 短路電流計算及主要設(shè)備選擇校驗43.1 短路電流計算43.2 主要設(shè)備選擇54 110kv配電裝置55 廠用電接線及布置55.1 高壓廠用電55.2 低壓廠用電55.3 廠用電布置65.4電壓水平66 直流系統(tǒng)及勵磁系統(tǒng)96.1 直流系統(tǒng)96.2 設(shè)備選擇96.3 系統(tǒng)接線106.4 直流設(shè)備布置106.5 發(fā)電機勵磁系統(tǒng)106.6 不停電電源系統(tǒng)107 二次線 繼電保護及自動裝置107.1 控制信號及測量107.2 繼電保護及自動裝置118 電氣設(shè)備布置 防火

3、及電纜設(shè)施118.1 電氣建構(gòu)筑物的總體布置118.2 發(fā)電機出線小室布置129 過電壓保護與接地129.1 電氣設(shè)備防止過電壓的保護措施129.2 直擊雷保護129.3 接地裝置要求1210 照明和檢修網(wǎng)絡(luò)1211 遺留問題13附 圖：圖 號圖 名373-f1761c-d-02電氣主接線圖373-f1761c-d-03短路電流計算結(jié)果表373-f1761c-d-04電氣主要設(shè)備選擇表373-f1761c-d-05電氣建(構(gòu))筑物及設(shè)施373-f1941c-d-06廠用電原理接線圖373-f1941c-d-07主廠房10kv廠用配電裝置平斷面圖373-f1941c-d-08主廠房380v配電室

4、平斷面布置圖373-f1941c-d-09蓄電池室平斷面布置圖373-f1941c-d-10輔助車間配電裝置平斷面圖373-f1941c-d-11發(fā)電機出線小間平斷面布置圖373-f1941c-d-12110kv屋外配電裝置平面布置圖373-f1941c-d-13110kv屋外配電裝置斷面圖373-f1941c-d-14電子設(shè)備間電氣設(shè)備平面布置圖373-f1941c-d-15發(fā)電機主變壓器保護配置圖373-f1941c-d-16220v直流系統(tǒng)圖1概述1.1設(shè)計依據(jù) (1)有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范(2)三大主機的技術(shù)協(xié)議書及聯(lián)絡(luò)會紀(jì)要(3)有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范(4)上級單

5、位對本工程下達的有關(guān)指示文件(5)業(yè)主有關(guān)的書面來文(6)國能生物發(fā)電設(shè)計研討會會議紀(jì)要1.2 工程概況本期規(guī)模為1130t/h振動爐排、高溫高壓、生物質(zhì)燃料鍋爐，配130mw凝汽式汽輪發(fā)電機組。1.3 設(shè)計范圍及分界1) 各工藝系統(tǒng)所屬電氣系統(tǒng)及其設(shè)備2) 本次設(shè)計以廠區(qū)圍墻為界。3) 出線側(cè)的設(shè)計分界點在110kv配電裝置的門型架外側(cè),出線耐張絕緣子串和架空導(dǎo)線以及拉力提資和避雷線掛線點應(yīng)由其他受委托方設(shè)計。2 電氣主接線根據(jù)業(yè)主方提供的系統(tǒng)資料及接入系統(tǒng)審查意見，本工程新建一臺30mw機組，電氣主接線采用發(fā)電機-變壓器-線路組單元接線方式，接入附近的110kv變電站系統(tǒng)。電氣主接線圖見：

6、373-f1761c-d-02。雙卷主變壓器型號為sfz9-45000/110,115+8*1.25%/10.5kv，40mva，yn,d11。通過招標(biāo)，發(fā)電機為山東濟南發(fā)電設(shè)備廠生產(chǎn)的空冷式發(fā)電機，型號為qf-30-2，30mw，額定電壓為10.5kv,額定電流為2062a,額定功率因數(shù)為0.8。發(fā)電機與雙卷主變壓器之間設(shè)斷路器，高壓廠用工作電源由發(fā)電機出口引接。3 短路電流計算及主要設(shè)備選擇校驗3.1 短路電流計算因缺少業(yè)主提供的系統(tǒng)阻抗資料，短路電流根據(jù)經(jīng)驗估算,僅供參考。短路電流計算結(jié)果見圖：373-f1761c-d-03。3.2 主要設(shè)備選擇主變壓器型號參數(shù)見本說明第2章。3.2.1

7、設(shè)備的選擇： 主變110kv側(cè)：斷路器：lw35-126，1250a，40ka；導(dǎo)線：lgj-185/25；隔離開關(guān)：gw4-126vi，1250a，雙接地；電流互感器：lvqhb-110w2，2*300/5a，5p20/5p20/5p20/0.2s；電壓互感器：jdqhx-110w2避雷器：yh10w-100/2603.2.2電廠地處暫按iv級污穢區(qū)考慮，其110kv及以下電氣設(shè)備外絕緣爬電比距按3.1cm/kv( 最高工作線電壓)設(shè)計。3.2.3其它設(shè)備的選擇詳見圖：373-f1761c-d-04。4 110kv配電裝置110kv配電裝置采用戶外普通中型布置，無母線，長15米，寬16米?？?/p>

8、慮1回架空出線。自主變至配電裝置的引線采用架空,為了節(jié)約投資,擬將110kv配電裝置靠近變壓器布置。5 廠用電接線及布置5.1 高壓廠用電高壓廠用電系統(tǒng)采用10kv中性點不接地系統(tǒng)，高壓廠用工作電源引自發(fā)電機出口。10kv廠用母線為一段，機爐的輔機及公用負(fù)荷接在母線上。高壓設(shè)備的選擇如下：10kv開關(guān)柜： kyn28a-12型金屬鎧裝中置式開關(guān)柜 選用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)型真空斷路器具體負(fù)荷統(tǒng)計見附表。5.2 低壓廠用電低壓廠用電采用380v/220v中性點直接接地系統(tǒng)，接線方式采用pc-mcc明備用。設(shè)兩臺低壓工作廠變，容量均為1250kva,供本機組的低壓負(fù)荷。在主廠房內(nèi)，設(shè)一臺備用變壓器，作為兩臺工

9、作廠變、輔助車間變的備用電源，容量為1250kva。根據(jù)負(fù)荷范圍設(shè)一臺輔助車間變，容量為1000kva,為輔助車間的負(fù)荷供電。主廠房低壓工作變備用變及輔助車間工作變采用干式變壓器，d,yn11接線。低壓配電屏選用mns低壓抽出式開關(guān)柜。低壓pc負(fù)荷統(tǒng)計見附表。5.3 廠用電布置廠用10kv開關(guān)柜均布置在主廠房b、c列的零米層#4柱至#7柱之間，10kv開關(guān)柜通過電纜與發(fā)電機出線連接，廠用380/220v開關(guān)柜布置在主廠房b、c列的4.3米層#4柱至#7柱之間。具體詳見圖：373-f1761c-d-07，08。輔助車間配電裝置布置在水工聯(lián)合建筑的輔助車間配電室內(nèi)。5.4電壓水平 表5.4-1 高

10、壓廠用母線電壓水平電源電壓最低廠用負(fù)荷最大電源電壓最高廠用負(fù)荷最小計算值0.9541.043要求值0.951.05表5.4-2變壓器調(diào)壓范圍運行方式分接頭位置 10kv母線電壓+8電源電壓最低廠用負(fù)荷最大n3.380.95+8電源電壓最高廠用負(fù)荷最小n7.421.05表5.4-3電動機自起動校驗結(jié)果項 目要求值主變高低壓母線串接自起動高壓母線70%97.6%低壓母線55%72.6%9 主廠房10kv 負(fù) 荷 統(tǒng) 計 表 序號名 稱10kv 段額定安裝工作換算安裝工作工作反饋自起動重復(fù)容量臺數(shù)臺數(shù)系數(shù)臺數(shù)臺數(shù)容量容量容量容量(kw)(kva)(kw)(kw)(kw)1電動給水泵電動機100021

11、11110001000100010002送風(fēng)機電機900110.81172090090003引風(fēng)機電機800110.81164080080004sjs1=p1323602700270010005汽機房變1250110.9111125125006鍋爐房變1250110.9111125125007輔助車間變1000110.911900100008低備變1250110.911112512500sjs2=sdjs844275475000sjs1+sjs266357450270010005635汽機房pc序號名 稱額定容量(kw)安裝臺數(shù)工 作 臺 數(shù)換算系數(shù)pcapcb重復(fù)容量(kw)安裝臺數(shù)工作臺數(shù)

12、工作容量(kw)安裝臺數(shù)工作臺數(shù)工作容量(kw)1汽機mcc111.73621111111.73611111.736111.7362給水加藥mcc56.82111156.81156.856.83高壓交流油泵160110.81112800004凝結(jié)水泵75210.811601160605消防水泵110110.8118800006熱工dcs電源10110.611600007熱工盤臺、就地設(shè)備電源柜25110.6000111508熱工試驗、保溫、照明電源柜15110.611900009熱工實驗室電源5110.6000113010熱工ets電源1110.6000110.6011熱工deh電源1110.

13、6000110.6012熱工fsss電源1110.6000110.6013火災(zāi)報警盤1111111000014鍋爐電動門配電箱10210.6116116615汽機電動門配電箱20210.61112111212汽機房pc序號名 稱額定容量(kw)安裝臺數(shù)工 作 臺 數(shù)換算系數(shù)pcapcb重復(fù)容量(kw)安裝臺數(shù)工作臺數(shù)工作容量(kw)安裝臺數(shù)工作臺數(shù)工作容量(kw)16熱工380vac電源15210.6119119917化學(xué)mcc196.221111196.211196.2196.218循環(huán)水泵185220.81114811148019200.8合 計2613831.7 619.5 451.7

14、變壓器計算容量(kva)：sjs=1.1*(819.8+978.2-347.0)=1099.5 選擇變壓器容量(kva)：1250鍋爐房pc序號名 稱額定容量(kw)安裝臺數(shù)工 作 臺 數(shù)換算系數(shù)pcapcb重復(fù)容量(kw)安裝臺數(shù)工作臺數(shù)工作容量(kw)安裝臺數(shù)工作臺數(shù)工作容量(kw)1鍋爐mcc115.3621111115.3611115.36115.362通風(fēng)mcca136.69611111136.696000通風(fēng)mccb136.55611111136.5563布袋除塵器系統(tǒng)80110.8000116404吹灰動力柜20210.611121112125除灰空壓機40210.8113211

15、32326秸稈捆自動抓斗起重機110220.82217600007啟動鍋爐房mcc60.42111160.41160.460.415燃料mcc322.5621111322.5611322.56322.56合 計158855.0 742.9 542.3 變壓器計算容量(kva)：sjs=1.1*(819.8+978.2-347.0)=1161.1 選擇變壓器容量(kva)：1250輔助車間pc序號名 稱額定容量(kw)安裝臺數(shù)工 作 臺 數(shù)換算系數(shù)pcapcb重復(fù)容量(kw)安裝臺數(shù)工作臺數(shù)工作容量(kw)安裝臺數(shù)工作臺數(shù)工作容量(kw)2循環(huán)水處理mcc18.42111118.41118.41

16、8.43公用水泵房mcc51.82111151.81151.851.84排水泵房mcc71.22111171.21171.271.25綜合樓mcc30021111300113003006除二氧化碳風(fēng)機2.2210.8111.76111.761.767消防水泵110210.811881188888大雨水泵90330.8221441172010深井泵45430.8227222723611廠區(qū)內(nèi)其他負(fù)荷50110.80001140012合 計2010747.2 715.2 567.2 變壓器計算容量(kva)：sjs=984.7 選擇變壓器容量(kva)：10006 直流系統(tǒng)及勵磁系統(tǒng)6.1 直流系

17、統(tǒng)全廠設(shè)置一組蓄電池，動力控制負(fù)荷混合供電，電壓為220v，不設(shè)端電池；蓄電池選用閥控式密封鉛酸電池，容量為400ah。蓄電池配置一套充電浮充電設(shè)備，充電浮充電設(shè)備選用高頻開關(guān)電源裝置，采用n+1熱備份方式。6.2 設(shè)備選擇6.2.1蓄電池容量選擇按照dl/t5044-2004電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程中推薦的階梯負(fù)荷計算法計算，事故持續(xù)放電時間按1h考慮，在計算中，蓄電池的浮充電壓取2.23v，均充電壓取2.33v。220v蓄電池組為gm-400ah,104只。在各種運行方式下直流母線電壓波動范圍在87.5110%ue的規(guī)定范圍內(nèi)。6.2.2 充電浮充電設(shè)備選擇充電浮充電設(shè)備的額定電流按事

18、故放電后進行充電的要求選擇；充電設(shè)備（兼做浮充電用）的額定電壓應(yīng)滿足均衡充電要求。計算結(jié)果是：充電浮充電設(shè)備選用5只/20a電源模塊，充電輸出電壓為198260v，電流100a的高頻開關(guān)電源裝置。蓄 電 池 負(fù) 荷 統(tǒng) 計序 號負(fù)荷名稱裝置容量（kw）裝置負(fù)荷電流（a）負(fù)荷系數(shù)或同時率經(jīng)常負(fù)荷（a）事故負(fù)荷（a）隨機或事故末期備注 1分30分60分180分1經(jīng)常負(fù)荷7.517.51010102常明燈0.20.9110.91 0.91 0.910.913汽機危急潤滑油泵1568.180.9122.73 61.3661.364斷路器跳閘600.6365熱工直流電源150.6 99996不停電電源3

19、0kva 136.360.681.82 81.827事故照明9 40.91140.91 40.9140.918隨機負(fù)荷5斷路器合閘合計17.41 301.36 204.00122.1805ijci1i2i3i4ir6.3 系統(tǒng)接線直流系統(tǒng)采用單母線的接線方式，一組蓄電池設(shè)置一段單母線。6.4 直流設(shè)備布置在b-c列間67柱間0.0m層設(shè)有單獨的蓄電池室。直流屏與充電屏布置在運轉(zhuǎn)層的繼電器室內(nèi)。直流屏采用“四統(tǒng)一”標(biāo)準(zhǔn)屏。6.5 發(fā)電機勵磁系統(tǒng)本工程空冷發(fā)電機采用自并勵靜止勵磁系統(tǒng)，系統(tǒng)由一臺接于發(fā)電機機端的勵磁變壓器作為勵磁電源，經(jīng)可控硅整流后供給發(fā)電機磁場電流。自動電壓調(diào)節(jié)器（avr）改變可

20、控硅整流裝置的觸發(fā)角來控制發(fā)電機的運行工況。系統(tǒng)主要由機端變壓器可控硅整流裝置自動電壓調(diào)節(jié)器滅磁和過電壓保護裝置起勵裝置必要的監(jiān)測保護報警輔助裝置組成。機端變壓器可控硅整流裝置滅磁和過電壓保護裝置起勵裝置、自動電壓調(diào)節(jié)器等布置于發(fā)電機出線小間內(nèi)。勵磁系統(tǒng)的主要性能要求： 勵磁系統(tǒng)頂值電壓倍數(shù)不小于2，強勵時間不小于10s 勵磁系統(tǒng)響應(yīng)比不低于2倍/秒，為高起始響應(yīng)6.6 不停電電源系統(tǒng)根據(jù)負(fù)荷統(tǒng)計，設(shè)置一套容量為30kva單相輸出的靜態(tài)不停電電源裝置，布置于電氣繼電器室內(nèi)，該裝置主要部件包括：整流器、逆變器、靜態(tài)開關(guān)、手動旁路開關(guān)、旁路隔離變壓器、調(diào)壓變壓器、配電屏等。交流不停電電源的運行方式

21、為，正常由工作段向ups提供交流電源，經(jīng)ups整流、逆變后將直流轉(zhuǎn)換成單相220v交流向主配電屏供電。當(dāng)工作段失電時，則由蓄電池向逆變器供電，當(dāng)過載、電壓超限、逆變器或整流器發(fā)生故障停止工作而蓄電池放電至終止電壓時，由靜態(tài)開關(guān)在3ms內(nèi)將負(fù)荷切換至旁路回路，由旁路供電。為提高供電的可靠性，設(shè)置了具有先合后分功能的手動旁路開關(guān)，以保證檢修ups時，不間斷向負(fù)荷供電。7 二次線 繼電保護及自動裝置7.1 控制信號及測量本工程采用機爐電集中控制。電氣繼電器室與熱工盤柜聯(lián)合布置在除氧間8.0米層。電氣控制納入機組dcs系統(tǒng)，實現(xiàn)機爐電一體化控制。該方案以crt和鍵盤為主要監(jiān)控手段，對電氣系統(tǒng)的發(fā)變線路

22、組主回路及廠用電系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視及控制。對于一些比較成熟的專用裝置，如發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的自動電壓調(diào)節(jié)器、自動準(zhǔn)同期裝置、繼電保護、廠用電源切換裝置仍采用獨立的專用產(chǎn)品，但可通過硬接線方便地與dcs接口，在dcs的crt上對以上系統(tǒng)進行監(jiān)視。為保證系統(tǒng)的安全可靠性，操作員站臺暫考慮保留下列硬手操：l 發(fā)電機出口斷路器緊急跳閘按鈕l 發(fā)電機滅磁開關(guān)緊急跳閘按鈕機組還設(shè)置有電氣及熱工合用的機組操作臺，操作臺上設(shè)有發(fā)電機出口及主變高壓側(cè)110kv斷路器的手動同期合閘按鈕或開關(guān)，主變有載調(diào)壓開關(guān)操作板等。不單獨設(shè)升壓站電氣繼電器小室。系統(tǒng)遠動、通訊及保護的設(shè)備布置在主廠房運轉(zhuǎn)層繼電器室。7.2 繼電

23、保護及自動裝置7.2.1 保護配置及選型 本工程電氣設(shè)備的保護裝置裝設(shè)原則按gb/t14285-2006繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程的規(guī)定執(zhí)行。保護選型采用微機式保護裝置。保護配置詳見圖373-f1761c-d-157.2.2保護裝置的布置發(fā)電機變壓器組保護布置于主廠房運轉(zhuǎn)層繼電器室。中壓系統(tǒng)保護裝置均布置于10kv配電裝置內(nèi)。7.2.3 自動裝置本工程裝設(shè)一套獨立的同期系統(tǒng)，為微機型自動準(zhǔn)同期裝置，同期接線采用單相同期方式。本工程設(shè)置低壓備用電源自投裝置。8 電氣設(shè)備布置 防火及電纜設(shè)施8.1 電氣建構(gòu)筑物的總體布置主變壓器及110kv配電裝置布置在汽機房外側(cè)。8.2 發(fā)電機出線小室布置發(fā)電機出線小室布置在汽機房發(fā)電機勵端，小室分為兩層，0m為布置勵磁變壓器、滅磁柜、勵磁調(diào)節(jié)柜等，4.3m層布置發(fā)電機引出線、廠用工作分支斷路器開關(guān)柜及電壓、電流互感器的開關(guān)柜等。8.3 電纜設(shè)施主廠房主要采用電纜溝和電纜橋架相結(jié)合的敷設(shè)方式。8.4 防火措施全廠電纜敷設(shè)采用電纜橋架、電纜支吊架、電纜溝,直埋及穿管敷設(shè)方式。全廠電纜采用c級阻燃電纜，對電纜及其構(gòu)筑物的防火封堵，按規(guī)程要求在隧道內(nèi)設(shè)防火門、防火隔墻，