电气系统概述及主接线.doc

第一章 电气系统概述及主接线
1、本工程拟建设2×660MW 超临界空冷机组，同步建设石灰石-石膏湿法脱硫设施及SCR脱硝装置，并预留扩建条件。本工程采用大容量高参数空冷机组方案，耗水量仅为同类机组的1/7，并且采取了全面的节水措施，尽可能地节约水资源，为当地的可持续发展创造条件。
2、发电机主要参数
额定功率： 660MW（对应TMCR工况）
最大连续容量： 733MVA
额定电压： 20-22kV
额定功率因数： 0.9
冷却型式： 水氢氢
励磁方式： 静态励磁系统
3、 励磁系统
发电机采用静态励磁系统，励磁变压器选用单相干式变压器。励磁屏柜设备布置在汽机房运转层，采用透明玻璃防护装置。
4、电气主接线方案
电厂以750kV一级电压等级接入系统，本期2回750kV出线，1回接入准东±1100kV换流站，1回接入周边电厂。
5、以发电机—变压器组单元接线形式接入厂内750kV配电装置，750kV配电装置采用一个半断路器2个完整串接线方式。
6、导体及设备选择
本工程电气设备选型按E级污秽条件选型，电气设备外绝缘爬距均按3.18cm/kV选择。
7、发电机引出线、高压厂用工作分支、励磁分支和电压互感器、避雷器分支均采用全连式离相封闭母线。交直流励磁母线、高压厂用变压器、启动/备用变压器低压侧引出线采用共箱母线。
8、本期工程主变压器采用三相强迫油循环风冷变压器。
9、750kV避雷器采用无间隙氧化锌避雷器。
10、 高压厂用电电压采用10kV一级，高压厂用电系统采用中性点经低电阻接地的方式。
11、 每台机组设置一台容量为70/40-40MVA的厂用高压分裂绕组电力变压器，变压器的高压侧电源由本机组发电机引出线上支接。每台机组设两段10kV工作母线，机组负荷及公用负荷分接在10kV工作母线，互为备用及成对出现的高压厂用电动机及低压厂用变压器分别由不同的10kV工作段引接。
12、本期工程两台机组共设置一台有载调压分裂绕组启动/备用变压器，容量为50/31.5-31.5MVA，启动/备用变压器10kV侧通过共箱母线连接到10kV工作母线作为启动/备用电源。
13、本工程设10kV脱硫输煤段，其电源由两台机组的10kV工作段引接，并采用互为备用方式。
14、容量为200kW及以上的电动机由10kV系统供电，200kW以下电动机由380V供电。
15、10kV高压开关柜选用金属铠装型中置式交流金属封闭高压开关柜。柜内设备选用真空断路器与F-C混装方案。1000kW及以上的电动机和1250kVA及以上的低压变压器回路采用真空断路器，1000kW以下的电动机和1250kVA以下的低压变压器采用F-C回路。
16、 低压厂用电电压采用380/220V，中性点直接接地系统。除电除尘变和空冷变外400V厂用低压变压器成对设置，互为暗备用。
17、 容量为75kW及以上的电动机和200A及以上的静止负荷由PC供电，75kW以下的低压电动机和200A以下的静止负荷由MCC供电。MCC双电源进线采用单刀双投隔离开关，其中具有一类负荷的双电源MCC进线采用自动切换开关。
18、 主厂房动力中心变压器及辅助厂房变压器全部采用干式变。本期工程主厂房及辅助厂房低压动力配电中心和电动机控制中心均采用抽屉柜。
19、 主厂房低压厂用电采用动力与照明、检修分开的供电方式。
20、每台机组设置两台低压汽机变压器及相应的两段380V汽机PC段，供给每台机组的汽机低压负荷用电。两台变压器互为暗备用。两台变压器分别接在每台机组的10kV工作A、B段上。
21、每台机组设置两台低压锅炉变压器及相应的两段380V锅炉PC段，供给每台机组的锅炉低压负荷用电。两台变压器互为暗备用。两台变压器分别接在每台机组的10kV工作A、B段上。
22、每台机组设置两段380V保安PC段，正常时分别由380V锅炉PC A、B段供电，事故时由每台机组的柴油发电机组供电。
23、每台机组设置6台低压空冷变压器，4台运行2台备用。为降低10kV厂用段上的谐波分量，3台采用D/Yn11接线，3台采用Y/Yn12接线。2台D/Yn11的工作变压器配1台D/Yn11的专用备用变压器，2台Y/Yn12的工作变压器配1台Y/Yn12的专用备用变压器。每台机组设A~D 4段空冷PC工作段。其中，空冷PC工作A、B段由各自机组10kV厂用A段供电，空冷PC工作C、D段由各自机组10kV厂用B段供电，空冷PC备用A、B段由各自机组10kV厂用A、B段供电。
24、两台机组设置两台低压公用变压器及相应的两段380V公用PC段，供给两台机组在主厂房内的低压公用负荷用电。两台变压器互为暗备用。两台变压器分别由#1、#2机的10kV工作段供电。
25、辅助厂房变压器设置如下：
每台机设置两段电除尘PC段，每段电除尘PC由一台电除尘变压器供电。
26、 两台机设置两台除灰变压器及相应的两段380V除灰PC段，供给灰库、灰库气化风机房、工业废水处理间、生活污水处理间、燃油泵房、煤水处理间、煤场雨水调节池及泵房等区域低压负荷用电。
27、 设置两台脱硫变压器及相应的两段380V脱硫PC段，供给脱硫区域低压负荷用电。两台变压器互为暗备用。
28、设置两台供水变压器及相应的两段380V供水PC段，向供水区域综合水泵房、辅机冷却水泵房、辅机机械通风冷却塔、小机循环水泵房等低压负荷用电。两台变压器互为暗备用。
29、设置两台输煤变压器及相应的两段380V输煤PC段，向输煤区域各转运站、碎煤机室低压负荷用电。两台变压器互为暗备用。
30、设置两台化水变压器及相应的两段380V化水PC段，向锅炉补给水区域低压负荷用电。两台变压器互为暗备用。
31、设置两台厂前区变压器及相应的两段380V厂前区PC段，向厂前区区域低压负荷用电。两台变压器互为暗备用。
32、设置两台脱硫变压器及相应的两段380V脱硫PC段，供给脱硫区域低压负荷用电。两台变压器互为暗备用。
33、脱硫系统低压厂用电电压采用380/220V。脱硫系统保安电源由主厂房保安段的供给，每台机提供一路电源至脱硫岛保安MCC。
34、关于煤矿供电：电厂提出要求，本工程考虑由电厂至煤矿供电，容量约为50MVA，距离约为5公里，拟定方案为：在#1机发电机出口支接1台20/35kV煤矿升压变，容量暂定为50MVA，35kV侧装设断路器，采用35kV架空线至特变电工天池能源110kV变电站35kV母线。
35、事故保安电源
每台机组设置一台快速启动的柴油发电机组，作为本机组的事故保安电源，发电机容量暂定为COSφ=0.8，Pe=1250kW。
每台机组设置380V保安PC A、B段，机组的全部保安负荷（含脱硫系统）均由这两段供电。正常时保安段的电源由本机组的380V锅炉PC A、B段供电，当锅炉PC A、B段失电时由柴油发电机组供电。
36、750kV配电装置采用屋外敞开三列式布置方式，布置在主厂房A排外变压器区外侧，750kV进、出线均采用架空软导线方式。
220kV配电装置屋外敞开布置，布置在750kV屋外配电装置固定端侧，220kV启/备变侧采用220kV干式电缆、线路侧采用架空软导线。
37、 主厂房每台机组设一组动力负荷专用220V免维护阀控式密封铅酸蓄电池。充电装置采用高频开关电源冗余配置。220V直流系统采用单母线接线，两台机组的蓄电池间经联络刀开关进行连接。
主厂房每台机组设两组控制负荷专用110V免维护阀控式密封铅酸蓄电池。充电装置采用高频开关电源冗余配置。110V直流系统采用单母线分段接线。
网络继电器室装设两组110V阀控式免维护铅酸蓄电池。
脱硫系统装设两组220V阀控式免维护铅酸蓄电池。
38、网控继电器室设一套交流不间断电源装置（UPS），容量暂定20kVA。
MIS系统设一套自带蓄电池的交流不停电电源装置，容量暂定15kVA。
脱硫系统设一套自带蓄电池的交流不停电电源装置，容量暂定30kVA。
39、本工程设置发电厂电气监控管理系统(简称ECMS)，NCS系统纳入其中，实现对750kV、220kV所有设备（包括隔离开关）、全厂10kV开关柜和400V PC各段中的框架断路器回路及发变组（含启备变）保护、励磁系统、厂用快切装置、同期装置、直流系统、UPS等电气系统的有关参数的实时收集、传送、计算、分析、打印以及历史数据的储存。
40、升压站750kV设备控制通过网络计算机监控系统（NCS）来实现监控，上位机集中布置在集控室，在升压站设置一个网络继电器室，布置系统保护、线路故障录波器、电能量计费表屏、网络监控测控柜等，并预留二期设备布置位置。
41、本工程主、后备保护(非电量保护除外)按双重化进行配置。
42、10kV厂用电系统保护采用测控一体的智能型微机综合保护，分别安装在相关的10kV开关柜内。
43、380V厂用电系统保护利用低压空气开关自身的保护或熔断器保护。当空气开关自身的保护不能满足灵敏度要求时，将单独装设二次保护。
44、自动装置主要包括：1) 每台机组设一套故障录波分析装置
2) 每台机组设置一套微机型自动同期装置(ASS)
3) 每台机组设置一套数字式自动电压调节装置(AVR)
4) 每段10kV厂用母线设置一套微机型厂用电源快速切换装置
5) 每个直流系统每段直流母线及每个分电柜母线各设一套微机绝缘监测装置。
6) 每段保安段电源开关设置保安电源切换装置。
750kV设母线保护、线路保护双重化配置，设远方跳闸通道，保护按专用光纤芯设计。RTU单独设置，设电能量计费系统、PMU、故障信息子站。
45、750kV出线侧、750kV母线、220kV出线侧、220kV高压电缆两侧、主变、启动/备用变高压侧均装有氧化锌避雷器以保护配电装置内全部设备。此外，在发电机出口处装设氧化锌避雷器以防止雷电侵入波对发电机的损坏。
46、 根据工艺专业要求，对相关管道使用伴热电缆进行防冻保护。
与数字型保护及所有数字型自动装置相连接的控制电缆采用屏蔽型控制电缆，高压配电装置内敷设的控制电缆采用屏蔽型控制电缆。
47、正常照明网络电压为380/220V；交流事故照明网络380/220V；直流事故照明网络电压220V；电缆隧道内采用交流24V的安全电压。
本期事故照明采用交流事故照明为主，直流事故照明为辅的方式，直流事故照明仅在集控室和柴油发电机室设置。
48、 采用单一升压电压等级的有双母线四分段或一个半断路器接线、4/3断路器接线。
49、双母线的优点：
（1）通过两组母线隔离开关的倒换操作,可以轮流检修一组母线而不会使供电中断；一组母线故障后,通过倒闸操作能迅速恢复供电.
（2）各电源和各回出线可以任意分配到某一组母线上,并通过倒闸操作实现各种正常运行方式的转换,灵活地适应各种运行条件和潮流变化的需要。
（3）向双母线左右任何方向扩建,均不会影响两组母线的电源和负荷自由组合分配,在施工中也不会造成原有回路停电,因而有利于今后扩建。
（4）在特殊需要时,可以用母线联络断路器与系统进行同期或解列操作。当个别回路需要独立工作或进行试验 (如发电机或线路检修后需要试验)时,可将该回路单独接到备用母线上运行。
50、双母线接线具有供电可靠、调度灵活、扩建方便等优点,在电力系统中广为采用,并己积累了丰富的运行经验。
52、双母线带旁路接线有以下优点：
（1）母线可以轮流检修而不致使供电中断。当一组母线检修时，可将该母线上的电源和负荷切换到另一组母线上运行。
（2）双母线通常采用单母线分段运行。如遇一组母线故障只影响一半左右的电源和负荷停电，而且可将故障母线上的负荷和电源倒向正常母线上运行，能迅速恢复供电。
（3）当进出线母线隔离开关需要检修时，只需该进线（或出线）和一组母线停电，而不影响其他回路的正常供电。
（4）调度灵活，各电源和负荷可以任意在一组母线上运行，并可根据潮流变化或其他要求改变运行方式。
（5）扩建方便，双母线可以向左右任意一个方向扩建出线，且扩建时不影响供电。
（6）便于试验，当需要时可以空出一组母线供母线或出线试验而不影响供电，还可将母联断路器与被试线路断路器串联运行，形成双重保护，以保证试验时的安全。此外，当进出线断路器出现异常（如不能操作）时，也可采用上述串联运行方式将线路停下。
（7）由于设有旁路母线，出线断路器需要检修时可用旁路断路器代替，而线路可不停电。
（8）双母线在我国具有丰富的运行和检修经验。
（9）双母线进出线断路器与保护为一对一方式，故保护方式比较简单。由于发电机－变压器组只有一台断路器，故可在单元控制室控制，有利于单元机组机、电、炉之间协调配合。
（10）布置清晰，便于运行人员记忆和操作。
53、角形接线开环运行与闭环运行时工作电流相差很大。
54、一个半断路器接线是国外大机组、超高压系统的主要接线方式之一。本厂预留两回出线，形成不完整3/2接线方式。