华银铝热电厂-华银铝的外部供电-电气专业

1、.：.；电 气 专 业 一.电气工艺系统简介1系统简述华银铝的外部供电由百色500KV变电站引2回220KV线路至德保220KV变电站，再由德保220KV变电站引2回220KV线路至热电厂的220KV总降压站。热电厂的供电系统对华银铝全公司的供电网络除靖西矿山110kv系统外进展供电，供电范围包括有1座220kV开关站、11座10kv高压配、3台汽轮发电机组、德保矿山的35kv系统和各厂的低压配电系统。靖西矿山110kv系统由靖西110kv的万吉变电站供电。全厂总变电站布置在厂区南部，热电厂主厂房以东，总变电站内共有主控楼、10kV总配、10kV无功补偿安装、变压器、露天开关站、消防泵站等。热

2、电厂有25MW背压式汽轮发电机组二台，8MW高背压式汽轮发电机组一台。由于是背压式汽轮发电机组，其出力主要决议于蒸发车间的用汽量。根据消费用汽平衡后，二台25MW发电机出力只能到达42.5MW额定出力的85%，年发电量约为3.18亿度，一台6MW发电机出力只能到达5.4MW额定出力的90%，年发电量约为0.41亿度。发电机所发功率全部进入厂内10kV系统，缺乏部分由电网经过两台63MVA、220/10.5kV降压变压器供应，即使发电机由于某种缘由不能发电，变压器有才干供应全部厂内10kV负荷，保证了供电的可靠性。2. 用电负荷情况 2.1 供电范围内用电负荷表年产160万吨氧化铝表7-1 用电

3、负荷表序号用电单位称号计 算 负 荷备 注有功功率kW无功功率kVAr视在功率kVA11P原料磨区域14227.610134.222P1溶出，蒸发区域6795.56148.132P2溶出，蒸发区域10158.5898343P1分解分级区域 9869.89260.953P2分解分级区域12750.511836.764P焙烧区域7784.96872.375P1，5P2热电厂区域190661618196P热电空压站区域4249.43234.9107P煤气站区域5120.14070.210所用变243.1242.111矿山德保矿山4462205712全厂照明5024合 计94777.479044.4计

4、入同时系数KY =0.95KY =0.9585299.775092.2143.6Cos=0.75电容补偿-40000补 偿 后85299.735092.292236.1Cos=0.92变压器损耗1844.79223.6263000kVA220/10kV电力变压器折合220kV侧87144.444315.897765.2Cos=0.9耗电量566439k-kWh2.2 电力负荷平衡根椐热力平衡,为节省能源，热电厂的两台背压式汽轮发电机组，其容量为25MW，一台6MW高背压式汽轮发电机组，发电机组电压采用 10kV，接于总配电所 10kV母线上并网。电力负荷平衡如表7-2。表7-2 电力负荷平衡表

5、名 称发 电 量氧化铝及配套用电电 力 平 衡单 位MWk-kWhMWk-kWhMWk-kWh氧化铝厂及配套工程87.14566439三台发电机运转系统最大运转方式47.89359181 87.1456643939.25207258一台25MW发电机运转(系统最小运转方式)21.2515937587.1456643965.89407064注：电力、电量平衡栏表示从电力系统应补充的电力和电量。2.3 负荷性质氧化铝消费的特点是碱性湿法消费，延续性强，一旦全厂停电会发生料浆沉淀，消费陷于瘫痪，因此要求停电不超越20分钟。热电厂锅炉的特点是延续供应氧化铝厂蒸汽，一旦锅炉停电，氧化铝消费不正常，引起压

6、力容器中的料浆倒灌，发电机不能运转；给水泵停电，将呵斥锅炉烧干；熄灭系统停电将使锅炉炉膛产生正压，破坏炉墙，危及设备及人身平安。鉴于上述特点，因此氧化铝厂的分解槽搅拌安装电机、全厂循环水系统、赤泥保送泵，热电厂的锅炉送,排风机、给煤粉机、磨煤机、凝结水泵和循环水泵，煤气站的鼓风机、排风机等设备均为一级负荷；修缮设备及氧化铝包装堆栈为三级负荷；其他为二级负荷。其中一级负荷约占30%，二级负荷占60%，其他为三级负荷。3. 供电系统3.1 供电电压等级氧化铝厂一期供电电压等级为外部供电电压220kV；厂内配电电压等级：35kV电压供矿山；10kV电压供厂内各分配电所。厂内各车间、工段低压用电为38

7、0/220V。3.2 主接线方式220kV配电安装采用单母线分段结线，分9个间隔，即：两回进线；两回主变馈线；两回电压互感器；一个母线分段及两回备用间隔。当任一母线检修或缺点时，另一段母线可带氧化铝厂全部负荷。热电厂总变配电所安装有两台SFPZ10-63000KVA的主变及两台SFZ10-6300KVA的升压变压器。总配电所的35kV升压变为变压器线路组方式，在35kV侧设有断路器。10kV总配电室采用双母线分段结线，两段任务母线，一段备用母线。正常运转时，负荷分别接在两段任务母线上，当任一任务母线缺点或检修时，将该段负荷倒换到备用段母线上。操作灵敏供电可靠性高。在10kV总配双母线馈出线加装

8、线路电抗器以限制短路电流和维持要求的剩余电压，提高了供电可靠性。全厂共设十个10kV配电所见下表： 编号配电所称号1P原料磨区域10kV配电所2P11#蒸发、溶出10kV配电所2P22#蒸发、溶出10kV配电所3P11#分解分级10kV配电所3P22#分解分级10kV配电所4P烧10kV配电所5P11#热电厂主厂房10kV配电所5P22#热电厂主厂房10kV配电所6P热电厂空压站10kV配电所7P煤气站10kV配电所10kV总配任务母线I段衔接一台25MW低背压式汽轮发电机组和一台6MW高背压式汽轮发电机组；II段衔接一台25MW低背压式发电机组。每段母线设一回馈线供接地变，包括自动跟踪补偿的

9、消弧线圈及所用变；二回供补偿电容器组；一回供6.3MVA、10/35kV升压变对矿山供电。I段设十一回、二段设十回馈线分别对1P、2P1、2P2、3P1、4P、5P1、5P2、6P、7P配电所供电并留有备用回路。10kV配电所对10kV高压电机及10/0.4kV车间变电所动力变压器供电。2台10/35kV升压变采用变压器线路组对矿山供电，线路为电缆出线的架空线路方式。氧化铝厂对一、二级负荷配电采用放射式供电，当变配电所一段母线缺点或检修时，另一段母线能保证对全部负荷供电。车间变电所一台动力变压器检修或缺点时，另一台动力变压器能保证对全部负荷供电。焙烧炉的ID风机变压器的电源采用双电源供电。3.

10、3 供电系统配置情况220kV配电安装采用户外配电安装，单母线分段结线。设电源进线两回，220kV出线两回，母联一回，电压互感器两回，为二期年产160万吨预留两回出线间隔。10kV总配电所为二层配置：一层为电抗器室，二层安装10kV双母线高压开关柜。十个分配电所为双层配置：一层为电缆夹层，二层安装高压开关柜。主控制楼在220kV配电安装一侧，为三层建筑物。一层为所用电、修缮间、办公室，二层为电缆夹层，三层为主控室、办公室。主控室内装有220kV及35/10kV配电安装和发电机的控制屏、计量监控及模拟屏、维护屏、直流屏等。对220kV总降压站、主厂区各10kV配电站母线热塑，并有防烟火、防小动物

11、、防水、防潮、防尘、防雷、良好通风功能；3.4 供电运转方式3.4.1 系统简图 3.4.2 运转方式运转方式I：一台主变供电，10kV分段断路器闭合，三台发电机同时运转；运转方式II：两台主变供电，220kV及10kV分段断路器断开。3.5 主要设备选型3.5.1 配电安装1220kV配电安装断路器：LW25-252/3150-50A 252kV 3150A 额定开断电流40KA电流互感器：LGBJ-220 220kV 6(2X800/1A) 0.2/0.5/5P/5P/5P/5P电流互感器:LGBJ-220 220kV 5(2X300/1A) 0.5/5P/5P/5P/5P电流互感器：LG

12、BJ-220 220kV 4(2X500/1A) 0.5/5P/5P/5P电压互感器：SVS-245 220/3/0.1/3/0.1/3/0.1kV 0.5/3P/3P隔分开关：GW7-252IIDW/2000A-50A 252kV 2000A避雷器： YH10WZ-192/500 220kV电力变压器：SFPZ10-63000/220 2208X1.25%/10.5kV Yn,D11电力变压器：SFZ10-6300/35 358X1.25%/10.5kV Yn,D11210kV配电安装断路器：ZN65A-12/4000-63 12kV 4000A额定开断电流63KA断路器：VD4(HS311

13、0M)等同档次 12kV 630A 额定开断电流25KA断路器：VD4(HS3110M)等同档次 12kV 1600A 额定开断电流31.5KA隔分开关：GN22-10/2000 10kV 2000A隔分开关：GN22-10/3000 10kV 3000A隔分开关：GN22-10/5000 10kV 5000A干式空心限流电抗器：XKGKL-10型 电抗百分率： 6%电力变压器：S9-5002000/10 , 10./0.4kV , 5002000kVA ,Y,d113开关柜10kV总配双母线高压开关柜：GSG-1A固定式10kV配电所高压开关柜：KYN28GZS1金属铠装移开型低压开关柜：N

14、GCMNX低压抽出式3.5.2 10kV电缆配置10kv总配电所馈出线：配置有95，120，150，185，240平方毫米四种规格截面的电缆。10kV分配电所馈出线：配置有70平方毫米规格截面的电缆。3.5.3 所用变压器10kV单相接地电容电流大约为100A左右，配置两台630kVA接地变压器，该接地变压器除供消弧线圈运用外，还兼供所用电。3.5.4 车间控制设备车间控制设备防护等级，应按环境特征选择，并应符合以下原那么：原矿仓，原料磨饲料室，焙烧工段，锅炉房等多尘场所采用IP44以上的防护等级；高压溶出，蒸发工段，分解过滤等潮湿，腐蚀性场所采用IP55以上防护等级，并应满足防腐要求。3.6

15、 功率因数补偿全厂用电负荷自然功率因数大约为0.75，补偿至0.9以上所缺的无功容量为40000kVAR，思索到热电厂发电机有提供无功功率的才干，以及发电机检修和出力等综合因数，10kV总配每段母线补偿容量为20000kVAR，采用分组手动投切。4. 维护安装4.1 220kV配电系统4.1.1 220kV电源进线：由于该线路由广西电网公司配套建立，其维护安装也由电网公司配置。4.1.2 220kV母线分段母线完全差动维护；断路器失灵维护；母线充电维护。4.1.3 220/10.5kV主变防御变压器线圈和引出线多相短路及匝间短路的电流纵差动维护；防御变压器外部相间短路的复合电压闭锁过电流维护后

16、备维护；防御对称过负荷的过负荷维护；主变轻，重瓦斯，有载开关瓦斯，压力释放，温度等非电量维护。中性点装设零序电流，电压维护。以上、项及项中重瓦斯维护动作跳闸，及项中的轻瓦斯等动作信号。4.2 35/10电力变压器维护防御变压器线圈和引出线多相短路及匝间短路的电流纵差动维护；防御变压器外部相间短路的复合电压闭锁过电流维护后备维护；防御对称过负荷的过负荷维护；升压变轻，重瓦斯，有载开关瓦斯，压力释放，温度等非电量维护。以上、项及项中重瓦斯维护动作跳闸，及项中的轻瓦斯等动作信号。4.3 10kV总配配电系统4.3.1 发电机防御发电机定子绕组及其引出线短路的纵差动维护；防御衔接于母线的发电机定子绕组

17、单相接地缺点，带时限动作的接地维护；防御发电机外部短路的复合电压启动的过电流维护；防御对称过负荷的过负荷维护；防御发电机励磁回路一点及两点接地的维护；发电机自动灭磁，强行励磁及自动调理励磁等安装。以上、项维护动作跳闸及灭磁开关跳闸，项维护动作信号，项维护一点接地维护带时限动作于信号，两点接地维护应带时限动作于停机。4.3.2 10kV发电机母线在每一段10.5kV发电机母线上装设一套不完全电流母线差动维护。4.3.3 10kV母线分段装设电流速断和定时限的过电流维护，动作跳闸，要和馈出线维护相配合。总降10kV母线增设完全母差维护。4.3.4 10kV母联装设两相式电流速断维护。4.3.5 1

18、0kV馈出线短延时电流速断维护；带时限过电流维护，作后备维护；单相接地维护。以上、项维护动作跳闸，项维护动作发信号。4.3.6 10kV电容补偿的维护10kV电容补偿的维护由成套安装配套。4.4 10kV分配配电安装的维护4.4.1 车间电力变压器电流速断维护，作为主维护；带时限的过电流维护，作为后备维护；瓦斯维护800kVA及以上变压器有此维护；过负荷维护。以上、及项中的重瓦斯维护动作跳闸，、项中轻瓦斯动作发信号。4.4.2 高压电动机高压电动机容量在2000千瓦及以下时装设：电流速断：防御电动机多相短路维护，当速断不满足时可装设纵联差动维护单相接地维护；过负荷维护；低电压维护，装设原那么如

19、下：对自起动的I类负荷电动机，不装设低电压维护，但装有自动投入安装的备用机械设备，应装设低电压维护。当电源电压短时降低或中断后又迅速恢复，为维护I类负荷电机的自起动，在其他电动机上应装设0.5秒时限的低电压维护，当对于电压长期降低或消逝，根据消费要求，不允许自起动的电动机，装设低电压维护，经10秒时限动作跳闸。以上、项维护动作于跳闸，根据符合特性，对消费过程中易发生过负荷的电动机装设，带时限动作于信号或跳闸。100kW以上延续运转的电机均设微机型维护。4.4.3 10kV分段母联装设电流速断维护，仅在分段断路器合闸瞬间投入，合闸后自动解除。4.5 自动安装发电机之间和电力系统之间并列运转，能极

20、大地提高供电的可靠性，使供电质量和负载分配更为合理，因此，在系统上设有带闭锁的手动准同期和自动准同期两种安装。在10kV侧设有电压断线的低周低压解列安装，解列点设在主变低压10.5kV进线侧。为防止外部电源解列后引起发电机过负荷及确珍重要负荷供电，甩掉次要负荷，在10.5kV系统设有两轮低周减载安装。厂区配电所及自用电配电所设有备用电源“BZT自动投入安装。5. 电气丈量及电能计量5.1总降压变电所安装的丈量表计序号称号丈量功能及参数1220kV电源进线功率表、电度表有双向计量功能U、I、kW、kVAR、kWh、kVARh、COS、f2220kV母线分段U、I、kW、kVAR、KWh、kVAR

21、h、COS、f3发电机缺点录波、定子高阻接地监视、不对称运转监视、空载和短路过程自动记录、谐波监视等功能。U、I、kW、kVAR、kWh。kVARh、COS、f4220/10.5kV主变缺点录波，不对称运转监视，谐波监视等功能。U、I、kW、kVAR、kWh、kVARh、COS、f510kV总配馈线缺点录波，不对称运转监视，谐波监视等功能。U、I、kW、kVAR、kWh、kVARh、COS、f610kV总配母线分段U、I、kW、kVAR、kWh、kVARh、COS、f710kV总配馈线(电容补偿)U、I、kVAR、kVARh、COS、f810kV母线电压互感器U910kV总配馈线(所用变)U、

22、 I、 kW、 kVAR、 kWh、 kVARh、COS、f5.2 10kV分配电所配电安装丈量表计序号称号丈量功能及参数110kV电源进线A210kV母线分段A3车间动力变压器A、kWh、kVARh410kV母线电压互感器V510kV高压电动机A、kWh5.3 车间380/220V供电系统的丈量表计 序号称号丈量功能及参数1配电屏供应其他车间的馈出线回路A、Wh2380/220V变压器回路A、V、Wh、COS355kW或工艺要求装设的小容量电动机A6 直流系统6.1 直流系统接线方式直流额定电压为220V。其供电方式为： 采用单母线分段，220kV系统维护和控制分开，间隔分开供电，10kV配

23、电安装，用单独的双回路环形供电，正常时开环运转。 事故照明回路，正常时由交流电供电，事故时自动切换到直流电源供电。 其他直流用电，普通采用单回路供电。6.2 直流设备选择直流设备配置的是免维护蓄电池成套微机型直流电源屏。直流设备均带有微机通讯接口。总降压变电所配置的是150AH直流电源。热电厂主厂房10kV配电所配置的是两台400AH直流电源。其他各10kV分电所配置的是50AH直流电源。7. 过电压维护及接地措施7.1 电气设备防止过电压的维护措施7.1.1 220kV及35kV配电系统 每回220kV进线设氧化锌避雷器一组； 每段220kV母线设氧化锌避雷器一组； 220/10.5kV主变

24、高压侧氧化锌避雷器一组； 220/10.5kV主变高压侧中性点设氧化锌避雷器一组； 35/10kV电力变压器高，低压侧各设氧化锌避雷器一组。7.1.2 10kV配电系统10kV配电系统均为电缆线路，过电压的产生多属操作，切换网络产生，其维护措施： 10kV配电安装每段母线设氧化锌避雷器一组； 10kV馈线断路器出线侧设过电压维护器一组； 发电机断路器侧设过电压维护器一组，中性点设氧化锌避雷器一只。7.1.3 10kV总配及热电厂配电所母线均设置消谐安装。7.2 接地措施总降压变电所防止直击雷过电压采用避雷线，避雷针，独立避雷针和避雷带维护，总降压变电所设置接地网，接地网接地电阻小于或等于0.5

25、欧姆。8 控制设备及控制方式8.1 变电所综合自动化控制系统220kV配电安装、10kV总配10kV总配测控，维护安装分别安装于各开关柜上和两台25MW、一台6MW发电机采用自动化系统进展管理，一切控制、维护、计量、仪表指示和信号系统将集中于主控室内集中组屏。10kV分配电所为无人值守，均采用微机智能维护测控设备分别安装于各开关柜上，经过主控室综合自动化系统可对全厂各10kV分配电所进展监控。综合自动化系统是一个计算机网络，采用双前置通讯管理机，双效力器，多后台操作员任务站，双以太网构造，以带远程通讯接口的单元式SEL微机维护安装和监控安装为中心。整个系统采用双光纤以太网结合，具有传输速度、抗

26、干扰才干强、性能可靠、扩展容易等特点。8.2 热电厂控制系统热电厂三台发电机经过总变电所综合自动化系统进展监控、维护、计量。部分丈量、维护、联络信号进入汽机DCS系统，以实现发电机和汽机之间的相互联锁和控制。发电机辅机控制、维护信号进入汽机DCS集中控制系统，五台锅炉用电设备进入相应的锅炉DCS控制系统，正常时被控设备联锁由DCS系统完成监控。一切电机在现场设有就地控制箱，便于设备的调式和维护检修，就地控制箱上设有“就地、检修、远控三位选择开关，正常时设为“远控位，电动机的运转，缺点等信号均送入DCS系统进展监控，并实现相关联锁控制。热电厂上煤系统采用PLC控制系统进展控制，用电设备的运转，缺

27、点等信号均送入PLC控制系统。正常时由PLC系统进展联锁控制，手动或检修时由就地控制箱进展操作。9. 低压配电系统在用电负荷较为集中的主要车间变电所均配置两台10/0.4kV电力变压器，变压器接线组别为D，y11，中性点直接接地，220/380V接线采用TN-S系统，低压配电对含有一，二级负荷的车间，配电系统为单母线分段，并设“BZT备用电源自投安装，对只需三级负荷的普通车间，那么采用单母线或单母线分段接线。低压配电柜选用抽出式低压开关柜。低压用电电气设备的衔接按下述原那么进展：热电厂锅炉配电为按炉分段，即五台锅炉为五段母线，每台锅炉的用电设备分别接到所属的母线段上；汽轮机组的辅机电动机分别接

28、到对应的母线上，但对于互为备用的电动机应采用交叉供电方式，即一台电机接到本组母线上，另一台接到其他母线段上，此原那么也顺应于其他车间；公用性质负荷，一样用途的I类用电设备应分别接于不同的母线段上，但应尽能够集中。为提高供电可靠性，电动机的供电以放射式为主。单台的一级负荷用电设备如分解槽搅拌机采用末级切换供电。10. 照明及防雷配置10.1 照明设计10.1.1 车间照明照明种类：分为任务照明、事故照明及检修照明三种。主要车间设有任务、事故及检修照明。事故照明不小于任务照明的10%，任务照明及事故照明由变电所不同的母线段供电。热电厂、总降压变电所等重要事故照明场所的供电由蓄电池电源经过交直流切换

29、安装来保证。普通性消费的辅助车间及仓库等只设任务照明。为了检修设备，普通在设备附近装设220V检修插座，经手体式检修照明变压器提供检修照明电源，在潮湿环境或在金属良导体上检修时，其检修照明电压采用12V，其他场所采用36V。常用光源有白帜灯、日光灯、改良型高压钠灯。从节约能源出发，优先采用了高光效、长寿命的照明光源节能灯。在蒸汽浓度较大的场所，采用透雾才干高的高压钠灯。安装高度高、事故时由蓄电池供电的照明灯采用白帜灯。办公室、化验室等采用日光灯或白帜灯。灯具的选择：灯具安装高度在6米以下时，普通选用配照型灯具；反之，普通选用深照型灯具；在有粉尘车间，选用防水防尘灯。在有爆炸危险的车间或场所，应

30、采用防爆型灯具。10.1.2 厂区照明露天堆场照明普通选用投光灯，其光源选用高压钠灯。道路照明采用热浸锌喷塑圆锥杆，改良型钠灯，用电缆埋地敷设。道路照明采用光电或时间控制器进展控制。10.2 建筑物，构筑物防雷及接地桂西地域属于重雷区。车间动力变压器低压侧设避雷器；三类建筑物配置防直击雷维护，即：避雷针或避雷带。接地冲击电阻要求不大于20欧姆。对少数含有爆炸危险气体，蒸汽或粉尘的车间，设置有防直击雷和感应雷的措施，接地冲击电阻不大于10欧姆。10kV分配电所，车间变电所接地电阻不大于4欧姆。在低压接零维护网络中，低压电缆线路在引入车间或大型建筑物处，零线应反复接地，如屋内配电柜，控制屏有接地安装时，也可将零线直接接到该接地安装上。低压线路零线每一反复接地安装接地电阻不应大于10欧姆。11. 电