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第11卷
采暖通风及空气调节部分
21-F166C-N
常杰飞
第12卷
水工部分
21-F166C-S01
尹子旭
刘绍中
第13卷
环境保护
21-F166C-P
王鑫
第14卷
消防部分
21-F166C-S02
第15卷
劳动安全及工业卫生
21-F1234C-Q01
第16卷
节约能源及原材料
21-F166C-Q02
第17卷
施工组织大纲部分
21-F166C-Q03
第18卷
运行组织及设计定员部分
21-F166C-Q04
第19卷
概算部分
21-F166C-E
刘琴
第20卷
主要设备材料清册
21-F166C-A02
目录
1电厂在系统中作用和地位
2电力负荷及电力平衡
3电厂接入系统方案
4电气主接线
5系统继电保护及安全自动装置
6系统调度自动化
7系统通信
阜新市地处煤炭之乡，煤炭储量十分丰富。
阜新矿业（集团）有限责任公司所属的海洲、新邱、高德、五龙、平安、东梁、艾友、清河门、王营等国营大型矿井均分布在该市境内，这些煤矿和其所属的各洗煤厂每年都排弃了大量的煤矸石。
由于煤矸石具有热值低、灰份大、利用价值不高等特点，一般很难找到固定的用户，现在只能占地堆放。
这样不仅占用土地，而且对环境造成严重污染。
在阜新市境内目前堆放的近百处煤矸石常年自燃，虽然当地已采取措施，对煤矸石堆放场地进行覆土灭火等，但也未能很好的解决问题，煤矸石堆放场地周围常年烟雾弥漫，二氧化硫气体对周遍环境造成了严重的污染，给集团公司和当地政府的环境治理带来了相当大的困难并浪费了大量的资金，对附近人民的生活造成了极大的侵害，每年因污染造成的经济损失已经达到上千万元，随着煤矸石总量的不断增加，经济损失将以每年20%的数字递增。
综上所述，因煤矸石造成的污染已经成为该地区的主要污染源，是环境保护的重点治理地区。
开发利用煤矸石进行热电联产，既节约能源，又改善环境，达到资源综合利用，减少二氧化硫和粉尘污染的目的。
符合国务院国发（1996）36号文件“国务院批转国家经贸委等部门关于进一步开展资源综合利用意见的通知”和八部委资[1998]80号“关于印发《煤矸石综合利用管理办法》的通知”精神，符合我国的产业政策。
阜新矿区具有资源优势，除煤炭储量外，阜新矿区与煤伴生共生资源非常丰富，每年要排弃煤矸石400多万吨，已形成煤矸石堆积量达9，234万吨；
矿井年涌水量2，200万立方米～2，800万立方米，现利用量很少；
年排放瓦斯1，000万立方米～1，200万立方米，已探明的煤层气储量为116亿立方米。
对这些资源的合理开发利用，可获得十分可观的经济效益和社会效益。
据统计，阜新市的部分区域目前采暖主要是由分散小锅炉房供热和土暖气采暖。
比较大的区域有清河门矿区和清河门区政府机关以及住宅小区，共计有260万平方米；
海州矿区住宅约165万平方米。
阜新市这两个区域目前没有集中供热热源，各采暖锅炉房均采用间歇供热方式向居民供热。
阜新金山煤矸石热电有限公司煤矸石热电厂建成后，本期工程即可以满足集中供热面积近500万平方米，极大的改善了阜新市城乡居民的生活水平，缓解了阜新市部分区域集中供热的紧张局面。
九五”期间，辽宁省受产业调整等因素影响，电力需求增长始终低于全国的平均水平，出现了电力供大于求的局面。
但是随着国企三年脱困目标的实现，结构调整初见成效，经济已开始重新步入快速发展阶段，电力需求迅速增长。
2003年，全社会用电量达908亿千瓦时，同比增长12%；
全省发电量819亿千瓦时，增长了14%。
从区外净受入电量87亿千瓦时，同时还向华北电网送电43亿千瓦时。
从东北地区电力负荷需求情况看，随着近两年来东北地区电力负荷的快速增长，已经出现了“北松南紧”的局面。
2003年东北全网火电机组利用小时数为5143小时，其中辽宁、吉林、黑龙江及蒙东地区火电机组利用小时数分别为5491小时、5134小时、4438小时和5416小时。
可见，辽宁省的机组利用小时数比黑龙江省高1000多小时，其中有些主力电厂机组已超过6000小时。
今年一季度，在电网高峰时段，辽宁机组已没有备用，供需形势已经趋紧。
由于“九五”中期以后，辽宁省基本未开工建设大型电源项目，预计到2005年将出现缺电局面。
因此，迫切需要尽快开工建设新的电源项目。
综上所述，建设阜新金山煤矸石热电有限公司煤矸石热电厂无论从促进矿区经济转型和发展，还是从改善矿区环境状况以及经济效益等方面看，都是十分必要而且是十分紧迫的。
根据阜新矿业（集团）公司所属各矿的煤矸石年产量，确定该煤矸石热电厂的建设规模为540兆瓦，工程计划建设规模为2台135兆瓦单抽凝汽式汽轮发电机组及2台135兆瓦凝汽式汽轮发电机组，配置4台440吨/时超高压煤矸石循环流化床锅炉。
预计于2006年全部建成投入运行。
阜新电网位于辽宁省电网西部，处于电网末端。
阜新发电厂装机容量70万千瓦，通过220千伏阜水一号线、阜水二号线、阜六线、阜东线及66千伏阜滨双回线接入系统。
截止2003年底，阜新地区共有220千伏变电站4座，变压器8台，主变总容量74.6万千伏安，即六家子一次变，主变容量20万千伏安；
东梁一次变，主变容量24万千伏安；
彰武一次变，主变容量12.6万千伏安，水泉一次变，主变容量18万千伏安。
220千伏线路9条共188.309公里，即阜水一回线、阜水二回线、水青线、水盘线、阜东线、阜六线、东青线、高武线、水六线。
阜新地区是电力外送系统，主要通过220千伏东青线、水青线、水盘线将盈余电力送入主网。
2004年阜新地区220千伏电网现状详见图F166C-X-02。
2.1阜新地区电力负荷
阜新地区全社会用电量由1996年的196576万千瓦时增加到2003年的243977万千瓦时，增加值为47401万千瓦时，年均递增3.13%。
全地区最大供电负荷由1996年的32.5万千瓦提高到2003年的46.5万千瓦，增加值为14万千瓦，年均递增5.25％。
见表2-1、2-2和2-3。
阜新地区1996年～2003年行业用电情况一览表
表2-1单位：
万千瓦时
行业用电
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
全社会
196576
220953
214351
216550
233032
210455
216604
243977
一.农业
7120
14397
14208
13190
14632
14874
16486
12025
二.工业
149602
162852
156918
159832
174729
145250
144825
167360
三.地质
137
89
45
49
51
65
43
四.建筑
361
227
223
254
402
745
1255
1458
五.交邮
825
856
935
1059
1211
1286
1417
1540
六.商储
2385
3753
2364
3473
3116
3346
3751
4341
七.其它
5824
5539
5350
6554
5954
6868
7461
8118
八.生活
30322
33240
34308
32139
32937
38021
41360
49092
乡村
15569
16692
18360
18467
21876
29092
21249
24097
城市
14573
16548
15948
13672
11061
17119
20111
24995
阜新地区1996年～2003年负荷变化情况表
表2-2单位：
万千瓦；
%；
小时
年份项目
全地区最大负荷
32.5
34
36
38
40
42
44.5
46.5
增长率
3.18
4.62
5.88
5.56
5.26
5
5.95
4.49
市内区
210
220
235
250
265
280
300
315
3
4.76
6.82
6.38
6
5.66
7.14
外区县
115
120
125
130
135
140
145
150
4.34
4.17
1.04
3.85
3.7
3.57
3.45
供电负荷小时
6048
6498
5699
5825
5011
5006
5246
阜新地区1996年～2003年最大负荷情况表
表2-3单位：
万千瓦
东梁
9
9.5
10
10.5
11
六家子
95
100
105
110
12
12.5
彰武
4.5
5.5
6.5
7.5
水泉
3.5
小计
230
23.5
24.5
29
33
33.5
35
36.5
电厂配出
11.5
7
8.5
合计
2.2阜新地区电网装机容量
截止2003年底，阜新地区共有发电厂七座，装机总容量80.14万千瓦。
其中：
阜新发电厂装机容量70万千瓦，通过220千伏阜水一号线、阜水二号线、阜六线、阜东线及66千伏阜滨双回线接入系统；
阜新市热电厂装机容量3万千瓦，通过66千伏六热一号线、六热二号线接入系统；
阜矿集团热电厂装机容量1.8万千瓦，通过66千伏水矿线接入系统；
彰武县热电厂装机容量0.9万千瓦，通过10千伏彰热一号线、彰热二号线接入系统；
阜新盛明热电有限责任公司装机容量2.4万千瓦，通过66千伏城热线接入系统；
彰武金山风力发电有限公司装机容量1.02万千瓦，通过66千伏彰后线接入系统；
康平金山风力发电有限公司装机容量1.02万千瓦，通过66千伏彰后线接入系统。
见表2-4。
阜新地区2003年发电厂及地方自备电厂情况一览表
表2-4单位：
亿千瓦时；
小时；
千伏
电厂名称
装机容量
发电量
利用小时数
接网电压
阜新发电厂
70
40.01
5715
220/66
阜新市热电厂
1.84
6133
66
彰武县热电厂
0.9
0.354
3933
阜矿集团热电厂
1.8
1.11
6166
阜新盛明热电有限责任公司
2.4
0.94
3917
彰武金山风力发电有限公司
1.02
0.014
康平金山风力发电有限公司
10.2
0.08
784
80.14
44.35
2.3阜新地区电力平衡
2.3.1阜新地区电力负荷预测
在对历史和现状分析基础之上，结合阜新地区经济和社会发展规划，采用弹性系数法、人均电量法、分产业用电法等方法分别对阜新地区全社会用电量、电力负荷进行了预测。
经综合分析预测，阜新地区全社会用电量、最大负荷预测见表2-5。
阜新地区各种预测方法结果汇总表
表2-5单位：
亿千瓦时：
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2015
2020
弹性系
数法
用电量
24.4
25.73
27.13
28.89
30.75
32.74
34.86
37.12
45.15
54.86
电力
48.29
50.15
52.16
54.24
56.41
58.67
62.19
72.10
83.58
人均用
电法
25.37
26.4
27.58
28.83
30.73
32.36
33.57
40.85
49.69
48.75
50.96
52.19
53.46
55.72
58
60.3
70.04
80.18
分产业
用电法
25.86
27.43
28.88
30.42
32.06
33.78
35.61
43.52
55.84
48.36
50.29
52.31
54.4
56.57
58.84
61.23
72.72
86.37
采用以上三种方法对阜新地区各发展阶段的用电情况进行的预测结果，各种方法近期预测结果比较接近，远期有一些差距，根据阜新地区的各方面实际情况，采用分产业用电法作为阜新地区电网发展规划的依据。
阜新地区220千伏变电所分所负荷预测见表2-6。
阜新地区220千伏变电所分所负荷预测表
表2-6单位：
兆瓦
东梁一次变
六家子一次变
彰武一次变
75
85
90
水泉一次变
60
阜北一次变
80
清河门一次变
海洲营子一次变
合计
385
405
445
490
540
595
640
780
910
2.3.2阜新地区电源规划
根据《阜新经济转型规划汇编》及《阜新老工业基地改造振兴规划方案》的有关内容，结合国家发改委、省计委、市计委的相关文件批复，2010年阜新地区装机容量将达到210.98万千瓦，比目前增加130.84万千瓦。
2004—2005年，阜新市热电厂新增2台1.2万千瓦机组；
2006—2007年，阜新发电厂新增2台35万千瓦机组；
2005—2006年，阜矿集团热电厂新增2台1.2万千瓦机组；
2005—2006年，彰武金山风力发电有限公司及康平金山风力发电有限公司分别增加12台850瓦机组；
2006年，新建阜矿集团清河门热电厂，新增4台13.5万千瓦机组。
详见表2-7。
阜新地区2004-2020年电厂装机规划情况表
表2-7单位：
年
一、系统电厂小计
二、地方电厂小计
10.14
14.58
70.98
5.4
4.2
2.04
阜矿集团清河们热电厂
54
84.58
175.98
210.98
2.3.3阜新地区电力平衡及分析
根据以上阜新地区电力负荷预测及电源规划，做出了阜新地区2003年－2020年电力平衡。
参与地区有功平衡的系统电厂综合出力按装机容量的90%考虑；
地方及企业自备电厂综合出力按装机容量的70%考虑。
平衡结果见表2-8。
阜新地区电网有功电力电力平衡表
表2-8单位：
年份
项目
地区最高负荷
电厂容量
未考虑备用
电厂出力
70.10
73.21
144.19
175.68
电力盈亏
23.60
21.74
22.92
91.88
121.28
119.11
116.84
114.45
102.96
89.31
一台大机组停
运电厂出力
52.10
55.206
112.69
144.18
运电力盈亏
5.60
3.74
4.916
60.38
89.78
87.61
85.34
82.95
71.46
57.81
从电力平衡结果可知，阜新地区在冬大方式下，2006年多电91.88万千瓦，2007年多电121.28万千瓦，2008年多电119.11万千瓦，2009年多电116.84万千瓦，2010年多电114.45万千瓦，2015年多电102.96万千瓦，2020年多电89.31万千瓦。
综上分析可以得出，2007年阜新地区多电121.28万千瓦，多余的电力应就近送到主网。
随着阜新地区电力负荷的增长，阜新地区多余电力将逐年减少，到2020年阜新地区多电89.31万千瓦。
根据辽宁省电力有限公司关于《阜新金山煤矸石热电有限公司煤矸石热电厂接入系统可行性研究报告审查意见》文件，确定阜新金山煤矸石热电有限公司煤矸石热电厂接入系统方案为：
热电厂本期工程新建热电厂至东梁一次变2回220千伏送电线路，导线截面选择LGJ-400×
2，线路长度16公里；
新建东梁一次变至北宁500千伏变电所1回220千伏送电线路，导线截面选择LGJ-240×
2，线路长度72公里；
将原阜水一号线、阜水二号线两回线路改造，由原LGJ-240×
2钢芯铝绞线改为LGJ-300×
2钢芯铝绞线，此段线路长度为2×
10公里；
将原东青线未改造部分线路进行改造，由原LGJ-480钢芯铝绞线改为LGJ-240×
2钢芯铝绞线，此段线路长度为6.5公里。
电厂接入系统方案详见图F166C-X-03。
阜新金山煤矸石热电有限公司煤矸石热电厂本期工程安装4台150兆瓦汽轮发电机组，以220千伏一级电压接入系统，本期出线2回。
本期4台发电机组与4台180兆伏主变压器连接成单元制，接至220千伏母线上，通过220千伏屋外配电装置与系统连接。
为满足系统稳定性和可靠性的要求，并考虑运行的灵活性和建设的经济性，220千伏屋外配电装置采用双母线接线，不设旁路。
根据阜新金山煤矸石热电有限公司煤矸石热电厂220千伏系统接线方式及《继电保护和安全自动装置技术规程》要求，热电厂的2回220千伏出线（金东＃1、＃2线）配置两套分别为不同原理组成的全线速动数字式保护，数字式线路保护除了主保护设备以外，还包括多段式相间距离、多段式接地距离和零序电流等后备保护。
上述各线路保护均配置综合重合闸装置。
根据系统通信通道状况热电厂～东梁变具备一路载波通道、一路复用光纤数字通道用于传送保护信号。
因此，金东＃1、＃2线两侧分别配置一套高频闭锁方向距离微机保护，使用B相专用电力载波通道传送保护信号。
一套光纤允许式微机型保护，该保护装置复用光纤数字通道传送保护信号。
在220千伏金东＃1、＃2线两侧分别配置一面线路保护辅助柜，线路保护辅助屏具有电压切换、断路器失灵启动功能及分相操作箱。
阜新金山煤矸石热电有限公司煤矸石热电厂配置一套220千伏微机型母线保护装置，一套220千伏微机型母联保护装置，配置一套继电保护工作子站做系统保护管理用，配置一面微机型故障录波器屏录制220千伏线路和主变的电流、高频信号及保护动作等开关量。
热电厂配置两块全电子式电度表做220千伏线路电量计量用。
220千伏线路及母联的控制、测量、信号显
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