大唐姜堰燃机热电联产工程详解.docx

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大唐姜堰燃机热电联产工程详解

大唐姜堰燃机热电联产工程

施工图设计

电气

施工图设计说明书

1概述

1.1工程概况

本工程系统新建的2*200MW（E级）燃气-蒸汽联合循环热电联产机组，规划预留2*200MW（E级）燃气-蒸汽联合循环机组建设条件。

本期两套机组额定供热负荷确定为200t/h，最大供热能力确定为260t/h。

1.2设计依据

（1）有关的国家、行业标准、规程规范及强制性标准；

（2）初步设计的设计文件及审查意见；

（3）其他工程相关报告及审查批复意见；

（4）上级部门如电网、环保、规划等部门对本工程的各种审查意见；

（5）设计原始/基础资料（包括勘探、测量资料等）；

（6）国家发改委《节能中长期专项规划》和《能源产业结构调整指导目录》；

（7）国务院《关于加强节能工作的决定》。

1.3规程规范

本次设计电气部分遵循的规程规范如下：

大中型火力发电厂设计规范GB50660-2011

火力发电厂厂用电设计技术规程DL/T5153-2014

火力发电厂与变电站设计防火规定GB50229-2006

火力发电厂、变电站二次接线设计技术规程DL/T5136-2012

电力工程直流电源系统设计技术规程DL/T5044-2014

发电厂和变电照明设计技术规定DL5390-2014

电力工程电缆设计规范GB50217-2007

电缆防火措施设计和施工验收标准DLGJ154-2000

高压配电装置设计技术规程DL/T5352-2006

导体和电气选择设计技术规定DL5222-2005

交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范GB/T50064-2014

交流电气装置的接地设计规范GB/T50065-2011

火力发电厂场内通信设计技术规定DL/T5041-2012

继电保护和安全自动装置技术规程GB/T14285-2006

电力装置的电测量仪表装置设计规范GB/T50063--2008

1.5规定的设计范围

工程设计范围为除电厂接入系统及其配套工程之外的全部生产及辅助生产系统的设备安装工程和土建工程。

本专业负责承担全部生产及辅助生产系统电气部分从初步设计，施工图纸设计到竣工图纸编制等全过程的勘察设计任务，220kV送出线路以升压站出线线路侧绝缘子挂环为分界。

按照国家和电力行业有关标准和内容深度要求完成设计工作，以及在不违背国家强制标准的前提下根据甲方的建议完成设计工作。

其设计必须按《火力发电工程建设预算编制与计算标准》中火力发电工程项目划分及内容进行，满足甲方施工准备与施工、调试与竣工验收、审计的全面要求。

2施工图主要设计原则

2.1电厂在系统中的作用及建设规模

本工程一期建设2套200MW（9E）燃气-蒸汽联合循环热电联产机组，并预留二期扩建条件，本工程属于地区性的热电联产电厂，所发电力主要在泰州地区就地消纳。

2.2电气主接线

根据一次接入系统设计报告的审查意见：

本期场内电气主接线采用220kV双母线接线方式，已发电机-变压器单元接线将发电机接入厂内220kV屋外敞开式配电装置（简称220kVAIS）通过2回220kV线路接入系统。

考虑远景扩建2套机组的可能性，远景厂内电气主接线拟采用双母线双分段接线方式，4回220kV出线，本期220kV配电装置设计时按远景主接线预留场地220kV配电装置设备短路电流按50kA考虑。

本工程燃机发电机、汽机发电机的出口June不装设发电机出口断路器。

两套机组共设置一台高压启动/备用变压器，其电源引自本期220kV配电装置。

220kVAIS共有五回进线，两回出线，一个母联，一个母线设备。

本工程燃机发电机至燃机主变、燃机励磁变高压侧、高厂变高压侧之间采用全连式离相封闭母线连接，汽机发电机引出线至汽机主变、汽机励磁变高压侧之间采用共箱隔相封闭母线连接，高厂变、起/备变低压侧至主厂房6kV配电装置之间采用6kV电缆连接。

燃机、汽机励磁系统母线采用电缆连接。

2.3220kV屋外敞开式配电装置（AIS）

本期工程220kV接线为双母线接线形式，共四回主变进线间隔，一回起/备变进线间隔，两回出线间隔，一个母联间隔，一个母线设备间隔。

配电装置为屋外场外敞开式布置。

2.4中压厂用电接线

根据本工程负荷状况以及厂区总平面布置，高压厂用电系统接线方式为，高压厂用电电压采用6kV一级电压，变压器中性点不接地。

每套机组设置一台容量为8.5MVA的高压厂用工作变压器，变压器高压侧接于本机组燃机发电机出口。

本工程设置一台容量为8.5MVA高压起动/备用变压器（采用有载调压双卷变压器），起动/备用变压器高压侧电源引自场内220kV母线。

每套机组在主厂房设置一段高压厂用工作母线，其备用电源引自起/备变低压侧。

2.5低压厂用电接线

低压厂用电系统电压采用380V/220V。

主厂房低压厂用电系统的中性点采用直接接地方式。

主厂房低压厂用点系统采用暗备用动力中心（PC）和电动机控制中心（MCC）的供电方式。

每套机组设置2台容量为2000kVA低压厂用工作变压器，为机组的低压厂用负荷供电。

正常照明总盘、检修MCC的电源分别取自低压厂用PC段，设置照明稳压装置。

2.52辅助厂房低压厂用电接线

主厂房以外的辅助车间根据各工艺系统分布情况分区设置低压变压器供电，采用暗备用动力中心（PC）和电动机控制中心（MCC）的供电方式，实行分区就近供电。

水工及化水系统设置2台2000kVA水工及化水低压变压器，为厂区水工系统、化水系统低压负荷供电，变压器容量对二期水工、化水负荷不予考虑。

由于补给水泵房距离厂区较远，就地设置2台500kVA低压补给水工作变压器为补给水水系统低压负荷供电，变压器容量考虑二期预留负荷，其电源分别取自主厂房6kV厂用配电间至补给水系统低压配电间之间的厂区内380V水工及化水配电间内设置两台6/10kV隔离变压器。

厂前设置2台800kVA低压厂前区变压器为厂前区低压负荷供电。

2.6应急电源和不停电电源系统

2.6.1应急电源

应业主要求，本工程为燃机、汽机低压系统预留设计应急电源（即天然气内燃发电机暂不配置），每台机组预留设置一段应急MCC，暂采用双电源，均由相应机组PCA、B段供电，两台电源设双电源自动切换装置。

2.6.2不停电电源

每套机组UPS设1台额定容量为80kVA的主机，输出电压220V，单相50Hz，向热工控制仪表、调节装置、单元机组分散控制系统、热控自动调节和监视设备、电气测量变送器、火灾报警、消防控制系统及其他自动装置供电。

不停电电源采用静态逆变装置，主要由整流器、逆变器、静态开关、非自耦式隔离变压器、旁路变压器、手动旁路开关及配电盘组成。

UPS装置的正常输入电源和旁路输入电源均取自主厂房工作段，直流输入电源取自单元机组220V直流系统。

正常运行时由厂用电供电给整流器，再经逆变器变为单相220V向配电盘供电，当工作电源消失或整流器故障时则由蓄电池经逆变器向配电盘供电。

在逆变器故障时，静态开关自动切换至旁路系统，由主厂房工作段经旁路系统向配电盘供电。

设置先合后断手动旁路开关，在逆变器和静态开关维修时保持不间断供电。

2.7直流系统

2.7.1主厂房蓄电池及直流系统

本工程主厂房内全厂共设2组蓄电池。

依据《电力工程直流电源系统设计技术规程（DL/T5044-2014）》第3.2.1条关于直流系统标称电压的规定，本工程直流系统电压采用220V，动力、控制合一。

蓄电池容量为800Ah。

每组直流系统包括蓄电池组、充电装置、直流屏等。

直流系统蓄电池采用阀控式密封铅酸蓄电池，不设端电池，正常以浮充电方式运行。

两组蓄电池设三组高频开关型充电装置，充电装置具有稳压、稳流及限流性能，其波纹系数≤0.5%，稳流精度≤±1%，稳压精度≤0.5%，效率≥90%，噪音＜50dB,满足蓄电池充电及浮充电的要求。

直流系统采用单母线接线，两组直流母线间设有联络开关。

每组直流系统直流屏均设置微机型直流接地检测选线装置。

每组蓄电池设置一套蓄电池在线监测装置。

2.7.2升压站蓄电池及直流系统

网络继电保护室设2组动力及控制用电直流系统，直流系统电压采用220V。

直流系统包括蓄电池组、充电装置、直流屏等。

直流系统蓄电池采用阀控式密封铅酸蓄电式，不设端电池，正常已浮充电方式运行。

两组蓄电池设三组高频开关型充电装置，充电装置具有稳压、稳流及限流性能，其波纹系数≤0.5%，稳流精度≤±1%，稳压精度≤0.5%，效率≥90%，噪音＜50dB,满足蓄电池充电及浮充电的要求。

蓄电池容量为200Ah。

每组直流系统直流屏均设置微机型直流接地检测选线装置。

每组蓄电池设置一套蓄电池在线监测装置。

2.7.3补给水泵房蓄电池及直流系统

补给水泵房设1组控制用直流系统，直流系统电压采用220V。

直流系统包括蓄电池组、充电装置、直流屏等。

直流系统蓄电池采用阀控式密封铅酸蓄电式，不设端电池，正常已浮充电方式运行。

两组蓄电池设三组高频开关型充电装置，充电装置具有稳压、稳流及限流性能，其波纹系数≤0.5%，稳流精度≤±1%，稳压精度≤0.5%，效率≥90%，噪音＜50dB,满足蓄电池充电及浮充电的要求。

蓄电池容量为100Ah，组柜安装。

每组直流系统均设置微机型直流接地检测选线装置。

每组蓄电池设置一套蓄电池在线监测装置。

2.8控制、测量、保护和自动装置

2.8.1控制

2.7.1.1220kV系统网络控制采用计算机监控系统（NCS）

NCS系统监控范围：

220kV出线间隔断路器、隔离开关、接地开关、220kVPT隔离开关、接地开关；220kV母联断路器及隔离开关、接地开关；燃机主变、汽机主变、起备变间隔的220kV隔离开关和接地开关。

本期工程NCS系统监测范围：

（1）220kV系统断路器、隔离开关、接地开关的操作机构信号；

（2）220kV系统保护信号；

（3）220kV系统测量；

（4）220kV系统网控直流系统、UPS及其它智能设备监测。

2.7.1.2单元机组控制

在集中控制室由DCS单元机组网内监控的设备范围如下：

燃机发电机变压器组220kV断路器

汽机发电机变压器组220kV断路器

起备变220kV断路器

汽机发电机励磁系统（包括灭磁开关、AVR等）

汽机发电机自动准同步装置（ASS）

高压厂用变压器6kV侧断路器

6kV厂用电源快速切换装置

厂用低压工作变压器6kV侧断路器、380V侧断路器

单元机组直流系统信号

单元机组UPS系统信号

在平时正常运行时，公共设备的监测指定在一台机组的DCS中实现，另一台机组只能作监测之用，当被指定监控机组的DCS退出运行时切向另一台机组进行监控。

发电机组正常启停由DCS实现顺序控制，或由LCD，键盘（或鼠标）软手操进行一对一控制。

为保护机组的安全，在DCS操作台上设有汽机发电机出口断路器、发电机变压器组断路器及灭磁开关紧急跳闸按钮。

取消常规微机报警柜和光字牌。

6kV厂用电源快速切换装置的投/退、切换方式选择等，通过DCS实现。

机组并网前和正常停机均由220kV配电装置经过起备变，再由厂用电源快速切换装置进行厂用电源的正常切换，改由高厂变供电。

在事故时，由厂用电源快速切换装置进行厂用电源的事故切换，将本机6kV电源切换至起备变6kV段供电。

厂用电源的切换以快速切换为主，当快速切换不成功时自动转入慢速切换。

6kV厂用电源快速切换装置为独立于DCS系统的专用装置。

主厂房380V低压电源采用暗备用方式，两台变压器互为备用。

主厂房内工作段低厂变得380V断路器通过单元机组的DCS实现软手操控制，当一段母线失电时，经DCS手动切换跳开该段母线工作电源，然后合上备用电源