主接线规划说明

1电气一次主要设备选择与布置1.1电气主接线本工程新建两台660MW机组均以发电机—主变压器组单元接线，接入厂内本期新建220kV屋外GIS配电装置，即220kV开关站丙站。新建丙站220kV配电装置为双母线单分段接线、出线8回、母联2回、母线分段1回、本期起备变出线1回、主变进线2回、母线设备3回、与老厂220kV升压站乙站扩建部分的屋外GIS配电装置联络出线2回。原老厂220kV开关站乙站扩建部分为220kV屋外GIS配电装置，与本工程本期同步建设。原乙站扩建部分220kV配电装置为双母线接线、出线6回（其中两回为电缆出线）、与本期新建220kV开关站丙站联络出线2回、主变进线1回、起备变出线1回、母联1回、母线设备2回、与原老厂220kV开关站乙站母线分段断路器联络出线1回、预留1回出线间隔。本工程主变进线、起备变电源出线，均通过架空线引接至220kV屋外GIS。发电机引出线采用全连式离相封闭母线，高压厂用电源从发电机回路主封母支接，发电机出口不设断路器。1.2短路电流计算根据系统提资，220kV系统为中性点直接接地系统，在2025年系统规划容量最大运行方式下分别计算了**电厂220kV母线三相短路、单相接地和两相接地短路，计算结果以单相短路电流最大，220kV母线单相短路电流为45.981kA,动稳定值为125.130kA。故根据系统专业资料将**电厂新老配电装置联络线开环运行，短路电流将大大下降,可以选择50kA设备。1.3发电机及变压器1.3.1发电机型号： QFSN-660-2-22B额定容量： 733MVA额定功率： 660MW最大连续输出功率： 708.944MW额定电压： 22kV额定电流 19245A相数 3额定功率因数： 0.9额定转速： 3000r/min额定频率： 50Hz绝缘等级： F级（按B级温升考核）冷却方式： 水氢氢次暂态电抗Xd×″ 19.49（饱和值）负序电抗 23.77（饱和值）短路比 0.55励磁方式 自并励静态励磁1.3.2主变压器额定容量： 780MVA额定电压： 242±2×2.5%/22kV额定频率： 50Hz阻抗电压： 18%接线组别： YN，d11接地方式： 直接接地和不接地两种方式1.3.3高压厂用变压器额定容量： 63/37-37MVA（容量暂定）额定电压： 22±2×2.5%/6.3-6.3kV额定频率： 50Hz阻抗电压： 17.5%接线组别： D,yn1-yn1接地方式： 高压侧不接地，低压侧经18.18Ω电阻接地1.3.4高压备用变压器额定容量： 63/37-37MVA（容量暂定）额定电压： 230±8×1.25%/6.3-6.3kV额定频率： 50Hz阻抗电压： 20%接线组别： YN,yn0-yn0（+d）接地方式： 高压侧直接接地，低压侧经18.18Ω电阻接地1.4252kVGIS220kV配电装置采用GIS,IV级污秽区，设备外绝缘爬电距离按3.1cm/kV选择。220kV断路器：标称电压： 220kV最高电压： 252kV（有效值）额定电流： 3150A（有效值）热稳定电流： 50kA（有效值）/3S动稳定电流： 125kA（峰值）额定短路开断电流： 50kA（有效值）额定短路关合电流： 125kA（峰值）220kV隔离开关：标称电压： 220kV最高电压： 252kV（有效值）额定电流： 3150A、2500A（有效值）热稳定电流： 50kA（有效值）/3S动稳定电流： 125kA（峰值）1.5发电机出线、封母及共箱绝缘母线安装发电机引出线至主变压器、高压厂变高压侧、励磁变高压侧采用全连式离相封闭母线，高压厂变、高压起备变压器低压侧至主厂房内6kV配电装置采用共箱式绝缘母线，励磁系统母线采用共箱封母。发电机离相封闭母线采用自冷式、微正压系统。1.5.1发电机主回路封闭母线（北京电力设备厂）额定电流：25000A额定电压：22kV最高电压：24kV动稳定电流： 630kA热稳定电流： 250kA（有效值）/4S冷却方式 ： 自冷式相间距： 1800mm1.5.2厂用及励磁分支封闭母线（北京电力设备厂）额定电流：3000A额定电压：22kV最高电压：24kV动稳定电流： 630kA热稳定电流： 250kA（有效值）/4S1.5.3高压厂用共箱绝缘母线（北京电力设备厂）额定电流：4000A额定电压：6.3kV最高电压：7.2kV动稳定电流：130kA热稳定电流：50kA（有效值）/3S1.6厂用电源接线及布置1.6.1高压厂用电源接线及布置 高压厂用电源系统采用6kV一级电压，低电阻接地方式，由共箱绝缘母线引至6kV厂用配电装置，向高压厂用负荷供电。高压厂用工作电源直接引自发电机出口，设一台63/37-37MVA分裂变；高压厂用起动、备用电源引自220kV配电装置，设一台公用63/37-37MVA有载调压分裂变。每台机组厂用6kV母线分为A、B两段，主厂房区域的单元机组的辅机、互为备用的单元机组低压厂变（汽机变、锅炉变、照明变、检修变、电除尘变）分接在各机组的两段上。两台台机组公用的辅机及互为备用的低压厂变（化学变、水工变）分接在#2、#3机组的两段上。两台机组设A、B两段煤灰6kV母线，两段母线之间设联络断路器，分别由#8、#9主厂房6kV工作段各引一路6kV电源，互为备用。 #1、#2机组的6kV工作段分别布置在汽机房8-9柱间及17-18之间的+6.9m层6kV配电室内。辅助厂房煤灰6kV段布置在空压机房11.8m层煤灰高压配电室内。1.6.2低压厂用电源接线及布置 低压厂用电系统电压采用380/220V，低压厂用电采用动力与照明网络共用的中性点直接接地方式。 每台机组设2台1600kVA的汽机变和2台1600kVA的锅炉变，分A、B两段向本机组的汽机、锅炉等单元负荷供电，双套辅机和成对出现的MCC分接在A、B两段上，两段同时工作。二段380V互为备用，两段间的分段断路器不设自动投入方式。两台机组设2台1600kVA的公用变，供主厂房内及附近的公用负荷，如煤仓间、空调通风、加药取样及网络继电器室等负荷。二段380V互为备用，两段间的分段断路器不设自动投入方式。每台机组分别设1台630kVA的照明变、1台检修变。检修变兼做照明变的备用。每台炉设2台2500kVA的电除尘变压器（最终设备容量及数量以设备厂家提资为准），为本机组的电除尘本体、照明、检修负荷供电。二段380V互为备用，两段间的分段断路器不设自动投入方式。每台炉设1台1600kVA的脱硫变，两台脱硫变互为备用，机组负荷由本机组脱硫段供电，两机公用负荷均匀分接在互为备用的两段上。两台机组设2台煤灰变，容量为2000kVA，电源由煤灰6kV段引接，为大部分输煤系统、除灰系统的负荷供电，互为备用的负荷分接在输煤PC、MCC的A、B两段上。二段380V互为备用，两段间的分段断路器不设自动投入方式。两台机组在再生水系统区域设2台水工变，容量为1000kVA，由#8、#9机6kV段各引接一路电源。二段380V互为备用，两段间的分段断路器不设自动投入方式。两台机组在化学补给水处理区域设置2台化水变，容量为2000kVA，由#8、#9机6kV段各引接一路电源。二段380V互为备用，两段间的分段断路器不设自动投入方式。1.6.3保安电源接线及布置本工程每台机组配一台快速起动的集装箱式柴油发电机组，额定功率为1200kW，设380V保安PC段、锅炉保安MCCA、锅炉保安MCCB、汽机保安MCC段，各保安段均采用单母线向低压保安负荷供电，正常情况下，每段保安MCC段由相应的锅炉及汽机低压工作段PCA（B）段供电，当确认保安段母线失去后，柴油机组能自动起动，经10～15秒其电压频率满足带初始负荷条件，自动向保安段供电。集装箱式柴油发电机组布置在锅炉房室外地坪，露天布置。设备尚未招标，尺寸待定。1.7厂用电源设备选择1.7.1高压开关柜设备选型6kV开关柜采用手车式真空断路器柜或F+C回路柜。容量为1250kW及以上的泵类、800kW及以上的风机和1600kVA及以上的厂用变压器采用真空断路器回路，其余采用F-C回路。1.7.2低压开关柜选型采用抽屉式低压开关柜（按MNS柜型设计），出线方式待定，与施工图设计阶段的电气设备布置提资保持一致。电除尘、湿式除尘、制氢站厂家配套的开关柜型号参照厂家资料。防护等级：有单独配电室的PC和MCC，防护等级不低于IP32，无单独配电室的MCC，防护等级不低于IP43，重度污浊区域的MCC，防护等级不低于IP54。抽屉柜：用作PC时，柜深为1000mm，进线柜和母联柜宽1000mm，馈线柜宽800mm抽屉柜：用作MCC时,宽600（单元室）+400（电缆室）mm，深600mm，电缆室在柜侧面，靠墙布置时，距墙200mm。防护等级为IP54的，柜深为1000mm。1.8过电压保护及接地1.8.1建（构）筑物的防雷保护为了保护高压电气设备，在配电装置架构上装设避雷针保护；烟囱、冷却塔上装设避雷针保护；主厂房、辅助车间及输煤系统等高层建筑采用避雷带保护。主厂房A列外变压器区域及架空导线由避雷线与220kV架构避雷针联合保护。1.8.2感应雷过电压保护为了防止感应雷过电压和静电感应产生火花，制氢站屋顶、尿素储存区屋顶和周边设置接闪带，并每隔18m引下接地。氢气、输油架空管道，每隔25m重复接地一次。1.8.3避雷器的选型与配置避雷器选用无间隙氧化锌避雷器。配置原则为：在220kV高压配电装置出线侧、主变压器及起/备变高压侧均装设氧化锌避雷器。10kV系统母线、低压变压器和高压电动机馈线回路均装设氧化锌避雷器。1.8.4环境污秽情况及电气外绝缘防污秽措施电厂按Ⅳ级污秽区设计，屋外安装的设备外绝缘爬距按3.1cm/kV（最高运行线电压）设计选型。1.8.5土壤电阻率及接地装置设计的主要原则为保证人身和设备的安全，所有设备均应接地。变压器中性点应有两根与主地网不同干线连接的接地引下线，并且每根接地引下线均应符合热稳定校核的要求。重要设备及设备架构等宜有两根与主地网不同干线连接的接地引下线，并且每根接地引下线均应符合热稳定校核的要求。连接引线应便于定期进行检查测试。全厂接地装置，除了利用自然接地体外，还需设置人工接地装置。1.8.6接地材料选择及防腐措施本工程主接地网的材料参考艾力高系列的接地产品设计。室外水平接地体采用镀铜圆钢，垂直接地极采用镀铜接地棒。水平接地体和垂直接地体埋于冻土层以下，约在地面以下0.8米左右，相对电阻率较的标高。室内接地网及设备接地仍采用镀锌扁钢。接地体截面的选择待计算后确定，计算时考虑满足热稳定及防腐的要求。本工程接地装置不设独立的阴极保护装置。1.9照明和检修1.9.1照明电源设置及供电方式照明系统采用TN-C-S系统，主厂房每台机组设1台630kVA照明变。主厂房正常照明由照明变经自带有载调压器采用三相四线制供电，交流应急照明由保安段供电。主厂房设380/220V照明PC段，主厂房内所有正常工作照明箱电源由照明段引接，辅助车间的正常照明由就近MCC供电，应急照明采用自带蓄电池的应急灯。集控室和柴油机房设直流应急照明，由主厂房蓄电池组供电，直流应急照明在交流电源消失时自动投入。工作照明和应急照明电压为220V，安全照明电压为24V和12V两种。高度低于2.2m的照明灯具当所处环境较差时采用24V，锅炉本体检修照明电压采用12V，通过降压变压器获得电源。1.9.2检修电源的设置及供电方式本期工程每台机组设1台检修变，检修变兼做机组照明变的备用。辅助车间检修电源从各车间MCC就近引接。检修网络均装设漏电保护，带漏电保护的开关均选用四极开关。检修配电箱的装设地点和数量参照《火力发电厂厂用电设计技术规定》DL/T5153-2002附录F设置，每只检修箱的检修半径一般按50米考虑。2电气二次主要设备选择与布置2.1直流系统2.1.1主厂房直流系统主厂房内每台机设一组2000Ah动力蓄电池组，用于为直流动力负荷供电，每组为104只，电压为220V。主厂房内每台机设两组800Ah控制蓄电池组，用于为直流控制负荷供电，每组为52只，电压为110V。220V直流系统采用单母线接线方式。两台机组的220V蓄电池间经联络开关进行连接。110V直流系统采用单母线的接线方式，每组蓄电池设置一段单母线，每台机组两段单母线间考虑设联络开关互联。根据《电力工程直流系统设计技术规程》(DL／T5044-2004)的规定：直流网络宜采用辐射供电方式。因此本工程对直流负荷采用辐射状供电方式，在直流负荷集中处设置直流分屏。主厂房直流系统的蓄电池布置于汽机房0米层，直流屏布置于汽机380V配电室。2.1.2继电通讯楼直流系统本期工程的两台600MW级机组通过双卷变压器接入电厂新建220kV配电装置。本期新上网络微机系统。本期工程220kV升压站为两台600MW级机组接入，十回出线。因此，本工程初步设计阶段考虑网络继电通讯楼设两组110V蓄电池组，三组充电浮充电装置。两组蓄电池采用110V阀控式密封铅酸蓄电池，每组容量为500Ah，由52只蓄电池组成一独立的直流系统，不设端电池。该直流系统为单母线接线方式，供电方式采用辐射型，两段单母线间设联络开关。共设三组，其中每组蓄电池设一组充电浮充电装置，另一组为两组蓄电池公共备用。继电通讯楼直流布置于继电通讯楼0.0m层。2.1.3辅助车间直流系统辅助车间在输煤配电区域设置一套直流系统，为输煤区域负荷提供控制电源。每套设置一组110V，200Ah阀控式密封铅酸蓄电池52只，负荷采用辐射状供电方式。辅助车间在脱硫配电区域设置一套直流系统，每套设置一组110V，200Ah配置一组充电浮充电装置，采用智能高频开关电源模块并联组成，N+1热备份方式。采用辐射状供电。化水配电室、水工配电室、不设独立的直流系统，设分电屏，其直流电源由主厂房直流系统引接和升压站直流系统引接。输煤系统直流布置于输煤控制楼内；脱硫系统直流布置于#9机脱硫电子设备间内。2.2二次线、继电保护及自动装置2.2.1控制方式及控制范围2.2.1.1主厂房电气系统监控本工程采用炉、机、电集中控制方式，单元机组的电气系统纳入DCS监控。紧急停机按钮设置在操作台上。操作台设置紧急按钮如下：发电机灭磁开关分闸按钮柴油机紧急启动按钮主变高压侧220kV断路器分闸按钮2.2.1.2网络系统监控本期工程的两台600MW级机组通过双卷变压器接入电厂新建220kV配电装置。起备变拟接于本期的升压站。本期工程升压站采用网络系统监控（NCS）设计，拟按照能够实现无人值班，少人值守的设计原则,以微机监控系统为手段完成对本期新建220kV网络系统的监视、测量、控制和运行管理。2.2.1.3辅助车间监控输煤控制系统采用PLC+LCD集中控制，双机热备用，双网冗余。设输煤控制室，并在煤仓间、转运站设就地I/0远程站，监控本期工程的输煤系统。翻车机系统独立控制。上位机和PLC之间通过数据通讯接口进行通讯。本期工程输煤纳入老厂输煤系统控制，全厂公用一套控制系统。电除尘采用PLC+LCD控制方式，并能实现闭环控制，电除尘控制采用远方/就地两种控制方式，就地设置上位机，布置在炉后电除尘的控制室。2.2.2自动装置2.2.2.1同期系统主厂房发变组系统每台机装设一套独立的同期系统，为微机型自动准同期装置，同期接线采用单相同期方式。高压厂用电源利用厂用电源快切装置的同期功能。2.2.2.2备用电源自投装置本工程高压厂用电源采用快速切换装置。每台机组设置一面故障录波器屏。2.2.2.3发电机励磁装置本工程发电机为东方电机厂生产的水氢氢冷却发电机组，励磁系统采用自并励静止励磁系统。本系统由并接于发电机机端的励磁变作为励磁电源，经可控硅整流后供给发电机磁场电流，自动电压调节器（AVR）改变可控硅整流装置的触发角来控制发电机的运行工况，系统主要由机端励磁变压器、可控硅整流装置、自动电压调节器、灭磁和过电压保护装置、启励装置、必要的监测、保护、报警辅助装置等组成。2.2.3元件保护2.2.3.1保护配置元件保护采用数字式微机型保护。发变组（包括高压厂用变压器）、#04起动/备用变电气量保护双重化配置。每套保护尽量采用不同原理构成。非电量保护配置一套。低厂变及高压电动机保护采用保护、测控通信合一装置。对由工作或公用PC段供电的电动机及馈线由框架或塑壳断路器所带的智能脱扣器作保护，对由主厂房MCC供电的电动机设置智能马达保护器作保护。2.3对时系统本工程电气不单独设主时钟系统，电气专业设置对时扩展模块，时钟信号取自热控DCS主时钟。3设备订货情况及目前存在的问题3.1电气一次 主机发电机选用东方电机有限公司的QFSN-660-2-22B型发电机，已定货，图纸设计资料已提交。锅炉脱硝由东方锅炉厂设计，目前脱硝系统设计只提供了初设阶段的电子版图纸，尚未收到脱硝系统的施工图设计资料。 一辅设备——主变压器选用保定天威保变电气股份有限公司的SFP-780000/220型变压器，已定货，电子版图纸设计资料已提交，正式纸板蓝图尚未提供。主变厂配套提供的中性点接地装置、在线监测系统等尚未收到电子版或纸板设计资料。 一辅设备——高厂变选用特变电工衡阳变压器有限公司的SFF-63000/20型变压器，已定货，目前缺少脱硫系统电负荷清单，厂变容量尚未最终确定，厂家尚未提供任何设计图纸资料。 一辅设备——起备变选用特变电工衡阳变压器有限公司的SFFZ-63000/20型变压器，已定货，目前缺少脱硫系统电负荷清单，厂变容量尚未最终确定，厂家尚未提供任何设计图