电厂配电部分.doc

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第五章配电装置部分

配电设备系指母线、开关、刀闸、电压互感器、电流互感器、避雷器、专用盘及电缆等设备。

为使电力生产正常进行，电厂自身用电系统是最重要的保障；而要将电厂生产的电能送人高压电网或供厂用电网，还必须有各种开关设备、汇集和分配电能的主接线及配电装置和设施。

所以本章将从装置概述人手，对发电厂除发电机、变压器和GIS外的其他一次开关设备、保护电器、自动装置、测量仪表和必要的辅助设备进行介绍。

最后讲述设备操作要领、巡检要求及异常处理。

第一节装置概述

一、厂用6kV、0.4kV配电装置

工作厂用电源由发电机出口支接,因采用封闭母线，支接回路不装开关。

每台机组设一台高压厂用分裂变,容量31.5/18-18MVA。

厂用电压分6.3kV及380/220V两级，容量在200kW及以上电动机用6kV电压供电,以下者用380/220V电压供电。

6kV厂用电接线按炉分段，共有Ⅴ段,单母线接线。

由于锅炉为双辅机系统，每一段6kV厂用母线又分为A、B两个半段，以提高供电可靠性。

380/220V厂用电接线,主厂房内按炉分为5段,单母线接线。

每段设干式节能低压工作变一台。

容量1600kVA,6.3±5％/0.4~0.23kV，高压侧接对应的6kV厂用母线段,低压侧接到对应的380/220VPC（动力中心）母线段。

每一段380/220VPC低压母线又分成A、B两个半段，对主厂房380/220V低压厂用负荷供电。

对于辅助厂房低压负荷，按设施及地区设有化水供水系统、除灰系统、输煤系统、翻车机系统及厂前区，各装一台6.3±5％/0.4～0.23kV节能干式变压器，对该设施及附近地区低压负荷供电。

为了节省电缆，对相对集中的低压负荷或马达群设马达控制中心（MCC）对其供电，大体上容量在75kW以上马达或负荷由380/220VPC供电，以下由MCC供电。

二、厂用备用电源配电装置：

全厂设一台115±8×1.25％/6.3－6.3，31.5/18－18MVA有载调压分裂变压器，作为启动/备用厂用电源，高压侧接110kV母线，从系统取得电源，低压接到6.3kV厂用备用段（01、02段），作为高压厂用各段备用电源，各段工作电源与备用电源之间设“快切”装置（ABB的SUE-3000），保证对厂用电连续供电。

380/220V系统设两台与工作变容量相同，即1600kVA，6.3±5％/0.4~0.23kV干式低压备用变压器，作为主厂房及辅助厂房低压厂用系统备用电源。

每段低压母线工作电源与备用电源之间设备自投装置，由柯瑞斯通的Ｐ143综合保护器编程实现。

三、各级电压中性点接地方式：

1.110kV系统为中性点直接接地系统。

各主变高压侧中性点经刀闸直接接地，幷装保护间隙，以适应运行方式的选择。

启/备变110kV侧中性点死接地（直接接地）方式，以简化接线和运行操作。

2.厂用6kV系统因每段厂用母线系统电容电流不会超过10A，故采用不接地系统。

3.380/220V厂用电为中性点直接接地系统。

4.发电机中性点为不接地系统。

四、直流系统：

直流系统为动力站电气设备提供操作电源、应急灯光、信号指示电源、合闸电源、保护电源，并为直流电机提供电源，是保证电厂安全生产的重要前提。

每台机组设一组德国阳光（Sonnenschein）的1200AH铅酸免维护蓄电池（共三组），对控制动力及直流事故照明负荷供电。

蓄电池按无端电池设计。

正常以浮充电方式运行。

220V直流系统采用单母线分段接线，每组蓄电池带一段母线，且每组蓄电池设一套高频开关电源充电装置。

一、二段母线通过联络刀闸可以互连，二、三段母线通过联络刀闸可以互连，但一三段母线不可通过联络刀闸互连（14QF和33QF不能同时在合位）。

平时应分段运行，以防止蓄电池幷列。

主厂房直流系统还对网络继电器室及化北降压总站提供直流电源，在该处设有直流分屏，双路电源供电。

五、不停电电源装置（UPS）：

三台机组设八套交流不停电电源装置，其中四套UPS直流电源由主厂房蓄电池提供，另外四套UPS直流电源自带蓄电池。

UPS采用双主机并联带载方式。

主电源与旁路电源来自保安不同段。

六、事故保安电源：

整个石化项目在化工厂建一个35kV保安变电所，电源来自二电厂，分配一路6kV线路经降压380V后为动力站提供保安电源，顺便提升动力站保安水平。

保安负荷大致有汽机盘车、顶轴油泵、给水泵油泵、充电装置、锅炉房电梯、交流事故照明等。

主厂房设保安PC段，安装一台6.3/0.38～0.22kV315kVA低压干式变压器对其供电。

各保安负荷回路装ATS开。

第二节设备介绍

一、高压开关

1.型号

6kV配电装置采用上海西门子开关有限公司生产的8BK20型铠装移开式交流金属封闭式（中置式）成套开关设备。

2.柜体

开关柜柜体设计成组装式结构。

典型的断路器柜被隔成四个小室即断路器室、主母线室、电缆室和继电器室，各隔室均可靠地接地。

断路器室、主母线室、电缆室的上方都配有独立的压力释放装置。

当发生内部故障电弧时，伴随电弧的出现，开关柜内部压力升高，顶部装设的压力释放金属板将被自动打开，释放压力和排泄气体，以确保操作人员和开关柜安全。

开关柜内相同参数和用途的开关柜小车有互换性。

关柜有可靠的机械防误操作的功能，即具备“五防”功能。

3.开关柜联锁

Ⅰ车体位置与断路器的联锁

a.电气联锁

在手车底部装有试验位置及工作位置的转换开关并将转换开关的接点串入分合闸回路，当手车在试验位置与工作位置之间移动时，即使误送入合闸命令，合闸回路没有接通，断路器也不会合闸，只有手车在试验位置或工作位置时，才能转动操作钥匙，带动转换开关，接通断路器合闸回路，断路器才能进行合闸操作。

b.机械联锁

本联锁机构具有分闸和合闸闭锁功能：

当转动操作钥匙使丝杆操作孔打开时，通过连杆机构使分闸脱扣板处于脱扣状态，断路器不能合闸；当断路器处于合闸状态时，通过连杆机构，使操作钥匙无法打开丝杆操作孔，迫使手车处于当前位置而不能移动。

Ⅱ车体位置与接地开关的联锁

a.只有当车体处于试验位置或车体在间隔外时，开关柜的接地开关才能合闸；

b.接地开关处于合闸状态时，车体不能离开试验位置向工作位置推进。

Ⅲ车体位置与柜门联锁

a.只有柜门关闭时，才能对车体进行推进或抽出的操作。

b.只有当车体处于试验位置时，开关柜手车室的门才可以打开。

Ⅳ活门与车体位置的联锁

a.只有当开关柜的活门打开到安全位置时，车体才能由试验位置向工作位置推进；

b.车体处于试验位置时，活门应自动关闭。

Ⅴ接地开关与电缆室后盖板间的联锁

a.只有当接地开关处于合闸状态时，电缆室的后盖板才能打开；

b.只有当电缆室的后盖板处于关闭状态时，接地开关才能被拉开。

4.附件

A智能测显装置

厂用6kV手车开关柜均装设一套珠海一多电气自动化有限公司生产的ED98（综合型）开关柜智能测显单元装置，该装置具有如下功能：

Ⅰ具有一次回路模拟图，能直观显示断路器、手车、接地开关的实际状态。

Ⅱ具有自动加热除湿控制功能并且温湿度能自行设置及数字显示。

Ⅲ具有开关柜带电显示功能及闭锁输出功能。

Ⅳ具有分合闸回路完好指示功能（分合闸指示灯接进合分闸回路）。

Ⅴ具有二次分合闸指示灯所在回路电压测量及显示。

Ⅵ具有人体感应探头和语音提示操作功能及人体感应后自动报线路名称的功能，需方书面附件形式提供线路名称，供方以女中音标准普通话录入，准确报出线路名称。

Ⅶ具有远方/就地转换开关、储能旋钮开关及照明开关。

Ⅷ具有三相电流、电压、有功功率、无功功率、A、B、C分相电能及总电能和功率因数的电力参数测量和显示功能，准确等级为0.2。

Ⅸ具有RS485通讯接口，通讯协议为Modbus协议，通讯波特率可自行设置，可选参数为：

1200、2400、4800、9600。

Ⅹ具有4～20mA可编程接口（其接口通信的电源自身提供）。

Ⅺ具有抗干扰能力及高可靠性、长寿命等性能。

B避雷器

避雷器采用上海电瓷厂生产的HY5W型避雷器。

Ⅰ介绍

金属氧化物电阻片是避雷器发挥功能的核心部分，它以氧化锌为主要成份，加入少量的氧化铋、氧化钴、氧化铬、碳酸锰、氧化锑及其它微量添加剂，在高温下烧结而成。

金属氧化物电阻片的微观结构主要由氧化锌晶粒、晶界层和尖晶石相三者构成。

其导电机理通常认为：

氧化锌晶粒具有较好的导电性，对氧化锌晶粒所施加的电压几乎全部作用在高阻的晶界层上，电阻片的非线性主要来源于晶界层（以氧化铋为主要成分），尖晶石相零散地分布于晶界层内，它是氧化锌和氧化铋组成的复合氧化物，其作用在于抑制氧化锌晶粒的生长，使电阻片具有更优异的非线性特性。

外绝缘工艺采用国际流行的玻璃釉工艺。

Ⅱ功能

用于保护开关柜设备免受大气过电压和操作电压的损坏。

C电压互感器

电压互感器为Y-Y接线，选用三个单相电压互感器，主二次线圈线电压为100/V，辅助二次线圈电压为100/3V。

电压互感器安装在手车上（或可移开部分），电压互感器高压侧有防止内部故障的高压熔断器，其开断电流与高压开关柜参数相匹配。

型号：

JDZX9大连第一互感器厂

型式：

环氧浇铸

额定电压比：

6//0.1//0.1/3

额定容量：

0.5/6P,90/100VA

D电流互感器

型号：

LZZDJ9大连第一互感器厂

型式：

环氧浇铸

额定电压比：

额定容量：

0.5/6P,400VA

E高压熔断器（用于电压互感器柜）

熔断器型式：

XRNP型

额定电流：

额定电压：

7.2kV

熔体额定电流：

额定频率：

50Hz

二、低压开关

1.型号

380V配电装置采用低压抽出式成套开关柜，380V系统开关柜共有四种型号：

Ⅰ上海欧通电气有限公司生产的8PT柜，用于380VⅠ—Ⅴ段和备用段以及机炉MCC盘。

Ⅱ吉林市恒通高压电气有限责任公司生产的MNX柜，用于辅助厂用。

包括：

翻车机、化学、输煤MCC盘。

Ⅲ抚顺石化北天集团隆发电控设备厂生产的MNX柜，用于除灰、厂前区MCC盘。

Ⅳ穆勒电气（上海）有限公司生产的CI柜，用于#1、#2转送站、煤仓层、灰库、碎煤机室、汽车翻煤沟、、石油焦破碎机室MCC盘。

有固定式和抽屉式两大类。

此系列开关具有产品种类丰富，框架等级简单、可靠性高、维修方便等优点。

标准配置由断路器本体、储能电机、分合闸线圈、密封门框、抽屉单元、安全挡板、防护隔板几部组成。

IZM大容量断路器带有电子式脱扣单元，实现了精确的保护功能、完整的故障指示功能、多种测量功能和强大的通讯功能。

保护米快具有过载保护、短路延时保护、短路瞬时保护和接地保护。

附件配有钥匙锁、挂锁以锁定开关位置。

2.柜体结构

四种型号的低压柜结构大致相同，柜架结构分为装置小室、母线小室、电缆小室。

装置小室中为抽屉，母线小室中为母线和分支母线，母线垂直布置在柜的背部；电缆小室中有进出线电缆和抽屉之间的连接线及附件。

3.配件

A穆勒ZEV电子过载继电器

工业发展要求热偶具有更先进的的互感器和脱扣器。

穆勒公司提供的Z型过载继电器可以在出现缺相、过载、三相电流不平衡等故障时提供保护。

适用于启动时间长达40秒的电机进行保护，脱扣曲线等级在5-40之间分8档可调，以适用于不同电机。

通过外接零序互感器、热敏电阻可提供过载保护、断相保护、热敏电阻保护、接地故障保护、相不平衡保护等保护。

B穆勒SP浪涌保护器

为防止过电压和瞬态过电压对用电设备造成的损坏，保护设备和使用者的安全，在辅助配电室PC段进线装设浪涌保护器。

穆勒SP系列浪涌保护器具有如下特点：

保护通流量大，残压极低，响应时间快；采用灭弧技术，有效避免火灾；带有电源状态指示灯，指示浪涌保护器工作状态；性能优异，结构严谨，工作稳定可靠；安装方