乌海市懿峰工贸有限责任公司循环产业链2×300MW煤矸石自备电厂新建工程初步设计.docx

乌海市懿峰工贸有限责任公司循环产业链2X300MW煤砰石自备电厂新建工程电气设计批准:审核:校核:编制:1概述11.1 工程概述I1.2 设计依据I1.3 气象条件21.4 地震基本烈度21.5 污秽等级21.6 设计范围22电气主接线22.1 发电机-主变压器回路接线32.2 22OkV配电装置接线43短路电流计算53.1 原始数据53.2 短路电流计算结果54导体及设备选择64.1 导体及电气设备选择原则64.2 导体和设备的选型及规范65厂用电接线及布置105.1 主要设计原则IO5.2 6kV厂用电接线105.3 0.4kV厂用电接线165.4 厂用电气设备选择及布置285.5 厂用电压水平险算295.6 厂用电率296事故保安电源301.1 事故保安电源的接线方式301.2 保安负荷311.3 柴油发机组的选择311.4 保安电源设置布置311.5 脱硫保安段设置311.6 交流不停电电源系统327 电气设备布置337.1 主厂房A排外变压器场地布置337.2 分相封闭母线的布置337.3 共箱封闭母线的布置337.4 22OkY配电装置布置338 直流电系统338.1 单元机组直流电源系统338.2 网控直流电源系统408.3 辅助车间直流电源系统408.4 交流不停电电源(UPS)系统419二次线、继电保护及自动装置419.1 二次线419.2 继电保护449.3 发电机励磁系统46IO过电压保护及接地4610.1 过电压保护4610.2 接地4811照明与检修网络4911.1 照明网络4911.2 检修网络5112厂内通信5212.1 概况5212.2 行政管理通信5212.3 生产调度通信5212.4 煤调度通信5312.5 厂内设置一套无线通信系统5312.6 其它5312.7 系统通信5313检修及试验5313.1 电气试验室5313.2 电气检修设施5314电缆设施5314.1 电缆选择原则5314.2 电缆敷设型式5414.3 电缆桥架及布置5514.4 电缆防火551.1 工程概述懿峰化工园区是内蒙古乌海市海南区拉僧庙化工园区的重要组成部分，是乌海市懿峰工贸有限公司在乌海地区打造的年产50万吨PVC、40万吨烧碱、30万吨糊树脂、120万吨电石、160万吨白灰和200万吨电石渣制水泥的综合利用、循环经济产业园区，本项目是懿峰化工园区的自备电厂，作为循环产业链关键环节，为循环产业链园区提供充足的电能和热能。木项目建成后不仅能够利用煤砰石变废为宝，节约能源和降低企业运营成本；同时在供电方面可以缓解乌海市电源容量不足的局面，提高地区供电可靠性，满足当地新增负荷的供电需求，而且解决了园区工业用热和冬季采暖的需求，大大地改善乌海市环境和质量，进一步促进乌海市的经济发展。根据业主要求本项目建设规模为新建2X300MW亚临界煤研不宜接空冷发电机组(最终规模)。1.2 设计依据1.2.1 工程设计任务书1.2.2 东电二公司关于本工程开展初步设计的委托书1.2.3 乌海市懿峰工贸有限公司循环产业链2x3OOMW煤砰石自备电厂新建工程可行性研窕报告1.2.4 主要设计标准a) GB50660-2011大中型火力发电厂设计规范；b)DL/T5427-2009-火力发电厂初步设计文件内容深度规定；c) DL/T5153-2002-火力发电厂厂用电设计技术规定；d) DL/T5222-2005<导体和电器选择设计技术规定；e) DL/T5352-2006高压配电装置设计技术规程：DDL/T620-1997-交流电气装置的过电压保护和绝缘配合;g) DL/T621-1997-交流电气装置的接地；h) DL/T5136-2001-火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定：i) DL/T5014-2004(电力工程直流系统设计技术规定；j) GB50229-2006(火力发电厂与变电站设计防火规范：k)GB311.1-1997高压输变电设备的绝缘配合；DDLT5390-2007-（火力发电厂和变电站照明设计技术规定；m）GB50217-2007（电力工程电缆设计规范；n）国家及行业现行的法令、法规、政策和设计规程、规范、规定等。1.3气象条件历年年平均最高气温：40.2C历年年平均最低气温：-32.6历年平均相对湿度：冬：63%夏：68%冬季大气压：夏季大气压：历年夏季盛行风向：89.725kpa88.525kpa东南风历年冬季盛行风向：历年平均降水量：历年平均蒸发量：西北风156.5mm3496.Onm标准冻土深度：历年最大冻土深度：150n178cm历年最大积雪厚度：1.4地震基本烈度9cm根据建筑抗震设计规范GB50011-2010,拟选厂址地震动峰值加速度为020g,地震基本烈度为8度，抗震设计分组为第一组。1.5 污秽等级由于本电厂厂址地处化工园区内，因此污秽等级按IV级进行设计，电气设备外绝缘爬电比距为3.IcmkV（对最高工作线电压）.1.6 设计范围满足本期工程投产发电所需的厂内电气相关内容，其中22OkV升压站以出线门型构架挂线点为界。2电气主接线本工程装机容量为两台300MW发电机组，电厂2X300MW机组采用发电机一变压器组接线方式接至厂内22OkV母战，220kV配电装置采用双母线接线。电厂规划以220kV一级电压就近接入乌海市22OkV电网。R前本工程电厂接入系统方案尚未审核，现阶段电气主接线行按可研报告接入系统方案设计，最终接线方案将根据电厂接入系统审查意见确定。2.1 发电机-主变压器回路接线2.1.1 也本工程建设2X300MW发电机组，采用发电机-变压器单元接线，发电机出口不设断路器，发电机经主变压器升压后接入厂内22OkV配电装置。发电机出线端和中性点端各设4组电流互感肾，发电机出线端配置3组电压互感器和1组避雷器。发电机与主变之间的连接采用全连式分相封闭母线，高压厂用变压器和励磁变压器由发电机与主变低压侧之间经分相封闭母线接。发电机中性点经二次侧接地电阻的单相变压器接地，以减少接地故障电流对铁芯的损害和抑制故障暂态电压不超过额定相电压的2.6倍。单相接地变压器的容量约为50kVA,一次侧电压为20kV,二次侧电压为220V,二次侧接地电阻约为0.52,带有IoOV抽头。2.1.2发电机主要参数（最终根据发电机厂技术协议确定）a)额定容量389MVAb)最大连续功率330MW（与汽轮机的最大连续出力相匹配）c)额定功率330MWd)额定功率因数0.85（滞后）e)额定电压20kVD额定电流11207Ag)额定转速3000rminh)频率50Hzi)相数3j)极数2k)定子线圈接法YY1)效率（保证值）99%m)发电机定子出线端数目6个n)冷却方式水一氢氢o)旋转方向从汽轮机向发电机方向看为顺时针方向P)相序从汽端向发电机端看，从左至右，应为A,B,C(U,V,W)oq)次暂态电抗X<18.09%2.1.3主变压器主要参数a)额定容量390MVAb)型式三相、油浸式c)变比24292×2.5%20kVd)阻抗18%e)冷却方式ODAF0接线组别YN.dll2.222OkV配电装置接线2.2.1概述本工程新建2X300MW发电机组采用发电机一变压器组单元制接线。电厂暂按建设2回22OkV出线接入系统考虑，同时为满足工业园区供电需要，暂定由电厂内22OkV变电所引接4回线路用于园区配电。厂内新建22OkV屋外配电装置一座，接线方式为双母线。高压起动/备用电源由本期新建的22OkV配电装置引接。本方案供电可匏，I母线发生故障时，可利用II母线使无故障电路迅速地恢复正常工作：运行调度灵活，便于试验：扩建方便，向双母线的左右任何一个方向扩建，均不影响电源和负荷均匀分配，不会引起原有回路的停电；出线回路可以顺序布置，连接不同的母线段时不会出线导线交叉跨越。2.2.222Okv配电装置的设备配置220kV配电装置采用敞开采用普通中型屋外配电装置。2.2.2.1 22OkV隔离开关的配置a)主变压器进线断路器两侧离开关的设置：由于在检修该断路器时，变压器侧不带电，且可随发电机回路同时检修。所以，在主变压器侧不装设隔离开关，而在另一侧装设隔离开关。b)母联回路和线路断路器两侧均装设隔离开关。2.2.2.2 220kV电压互感器的配置a）每回出线的A相上装设单相电压互感器；b）主母线上装设三相电压互感器；2.2.2.3 22OkV电流互感器的配置每台断路器均配置了组电流互感器，每组电流互感器有7个二次绕组。2.2.2.4 22OkV避雷器的配置a）每回220kV母线上均配置一组避雷繇；b）每回220kV变压器出IJ侧上均配置一组避击器。2.2.2.5 22OkV起动/备用变压器电源接线本工程两台机组共设一台起动/备用变压器，起动/备用变压器电源经架空线引自新建22OkV母线上。起动/备用变压器高压侧中性点接地型式：直接接地。3短路电流计算3.1原始数据3.1.1装机容量：2X300MW（最终建设规模）。3.1.2系统短路容量：本期工程接入系统尚未审核，短路电流暂按2X300MW机组以220kV一级电压接入系统，电厂22OkV电气设备短路电流水平暂按50kA（有效值）计算。3. 1.3各元件的阻抗（标么值）见附图FA03021C-D-04短路电流计算结果表。3.2短路电流计律结果额定电压三相短路电流（周期分量）22Okv侧（三相短路）37.02kA22OkV侧（单相短路）38.29kA#1机20kV恻121.20kA#2机20kV侧121.20kA#1机厂用分支6.3kV恻37.41kA起动/备用变压器6.3kVffl38,28kA4导体及设备选择4.1导体及电气设备选择原则4. 导体及电气设备选择遵照导体和设备选择设计技术规定DL/T5222-2000.并考虑以下特殊气象条件。5. 1.1选择屋外导体时，日照强度取0lWc11风速为0.5ms,屋外导体在日照下载流量为电器额定电流的80%。4. 1.2220kV设备的最大设计风速为30.6ms（离地面IOm高、30年一遇IOmin平均最大风速）。4 .1.3电器设备连续性噪音水平不大于80dB,非连续性噪音水平屋内不大于90dB,屋外不大于IIOdB（测试位置距声源设备外沿垂直面的水平距离为2m,离地高度IT.5m处）。5 .1.4电器及金具在Ll倍最高相电压下，晴天夜晚不出现可见电晕。1.1.1 1.5选择导体及设备的最高环境温度为40.2C,屋外设备耐受的最低环境温度