【導讀】山大工程學院畢業(yè)設計論文神華五彩灣2×350MW發(fā)電廠電氣設計。畢業(yè)設計（論文）任務書。根據(jù)電網(wǎng)發(fā)展規(guī)范，擬建設2×350MW發(fā)電廠，除滿足當?shù)厥褂猛?，多余電力送往。本期建設規(guī)模為2×350MW國產(chǎn)超臨界空冷純凝燃煤發(fā)電機組，發(fā)電機參數(shù)為cosф。＝，xd′=％，Ue=20kV，Pmax=330MW。廠址位于準東五彩灣煤電化工業(yè)基地規(guī)劃區(qū)內，北距吉木薩爾縣城約86km(直線距。離)，公路里程約址南距準東公路約,西距216國道約22km,廠址北側為。神華新疆能源有限責任公司準東礦區(qū)五彩灣露天煤礦，距采煤坑邊線約1km。廠址位于低山丘陵區(qū)，地形有一定起伏，整體上東北高、西南低，廠址區(qū)地面標高。場地南北長約，東西寬約1km。建設2回220kV出線接入五彩灣220kV變電所，預留2回。配電裝置選型，廠用電系統(tǒng)等。6．相關電氣設備運行及設計規(guī)程。經(jīng)濟性和靈活性，通過計算論證該火電廠實際設計的合理性與經(jīng)濟性。

　　

【正文】 400V 機爐輔機低壓負荷。 每臺機組設照明動力中心，由 1 臺 500 kVA（暫定）照明變壓器供電，兩臺機照明變壓器互為備用。 每臺機設一個公用動力中心，由 1 臺 2500 kVA（暫定）公用變壓器供電，兩臺公用變壓器互為備用。 每臺機組設置兩段 400V 交流事故保安動力配電中心，兩段事故保安動力中心 正常由主廠房鍋爐動力配電中心供電，事故時由柴油發(fā)電機組供電。 電除塵動力中心，每臺爐設兩臺電除塵變壓器，容量為 20xxkVA（暫定），互為備用； 化水動力中心，兩臺 1250kVA（暫定）變壓器，互為備用，動力中心設兩段母線。 供水動力中心，兩臺 1250kVA（暫定）變壓器，互為備用，動力中心設兩段母線。 除灰動力中心，設兩臺 1250kVA（暫定）變壓器，互為備用，動力中心設兩段母線。 廠前區(qū)設一段動力中心，設 1 臺 500kVA（暫定）變壓器，啟動鍋爐房設一段動力中心設 1 臺 500kVA（暫定）變壓器，與廠前區(qū) 變互為備用。 脫硫動力中心，設兩臺 1600kVA（暫定）變壓器，互為備用，動力中心設兩段母線。 低壓變壓器均采用低損耗干式變壓器（ F 級絕緣，溫升按照 B 級考核），變壓器的數(shù)量及容量根據(jù)承包商工藝系統(tǒng)負荷計算確定，并按規(guī)程規(guī)定留有一定的裕量。 山大工程學院畢業(yè)設計論文 神華五彩灣 2 350MW 發(fā)電廠電氣設計 27 低壓開關柜采用國產(chǎn)知名品牌。柜內設備采用合資或國產(chǎn)知名品牌。低壓開關柜均采用抽屜式，動、熱穩(wěn)定電流根據(jù)所配的變壓器參數(shù)確定。每段低壓動力中心應有 15%的備用回路 ,每段控制中心應留有 20%的備用回路，備用回路的容量應滿足各類負荷的要求。且每個備用單元應包括全部電器元件 ,并完 成全部接線。 PC 段變壓器進線斷路器和備用電源進線斷路器、 PC 段分段斷路器、 PC 至 MCC 饋線回路采用框架斷路器。電動機回路根據(jù)容量不同及操作的頻繁程度而采用框架斷路器或塑殼斷路器 +接觸器 +智能馬達控制器方案。原則上 100kW 及以上的電動機回路（經(jīng)常啟動的電動機除外）、 200A 以上的饋線電源回路的斷路器均采用框架斷路器。每臺框架斷路器均配置微機型智能脫扣器。 不大于 15kW 的電動機回路，采用電子式熱繼保護。 事故保安電源 每臺機組設置一臺快速啟動的柴油發(fā)電機組，容量 暫定為 630KW，作為對應機組的事故保安電源，柴油發(fā)電機組的柴油機和控制柜要求選用進口產(chǎn)品，發(fā)電機要求選用合資產(chǎn)品?？刂撇呗栽诳偝邪秶鷥扔?PLC 實現(xiàn)。每臺機設置兩段交流事故保安動力中心，正常時每段均由主廠房鍋爐動力中心 PCA、 B 段各引 1 路電源供電，任何 1 路電源失電時啟動柴油發(fā)電機組供電。 兩臺機組設置一段脫硫交流事故保安 MCC,正常由脫硫 PC 供電。 不停電電源 每臺機組設 兩組并聯(lián)運行的 交流不停電電源裝置（ UPS）， UPS 主機采用進口設備， 包括整流器、逆變器、靜態(tài)轉換開關、旁路變壓器、手動旁路 開關、交流 饋線 屏等。 主廠房交流不停電電源 (UPS)容量選用 80kVA，交流輸入電壓為三相三線 380V177。10%， 50HZ，輸出交流電壓為單相 220V， 50Hz。 UPS 不自帶蓄電池，由主廠房直流供電。 MIS 系統(tǒng)設一套 交流不停電電源裝置（ UPS），本系統(tǒng)包括整流器、逆變器、靜態(tài)轉換開關、旁路變壓器、手動旁路開關、交流 饋線 屏等。 布置在生產(chǎn)辦公樓的通訊機房內，容量為 20kVA。 MIS UPS 自帶蓄電池。 網(wǎng)控繼電器室設一套 交流不停電電源裝置（ UPS），本系統(tǒng)包括整流器、逆變器、靜態(tài)轉換開關、旁路變壓器、手動旁路開關 、交流配電屏等 。布置在網(wǎng)控繼電器室內，容量為20kVA。網(wǎng)控 UPS 不帶蓄電池，由網(wǎng)絡直流系統(tǒng)供電。 脫硫島單獨設一套 交流不停電電源裝置（ UPS） ， 本系統(tǒng)包括整流器、逆變器、靜態(tài)轉換開關、旁路變壓器、手動旁路開關、交流配電屏等 。容量暫定 30kVA。脫硫 UPS 不帶蓄電池，由脫硫直流系統(tǒng)供電。 根據(jù)《繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程》 GB/T1428520xx 及相關反措要求 ，發(fā)電機變壓器組、廠高變、勵磁變壓器 等 主設備保護按全面雙重化（即主保護和后備保護均雙重化）配置。 起動 /備用 變壓 器 為 220KV，保護按雙重設置。 山大工程學院畢業(yè)設計論文 神華五彩灣 2 350MW 發(fā)電廠電氣設計 28 發(fā)變組保護采用微機型保護裝置； 起動 /備用變 保護采用微機型保護裝置；低壓廠用變壓器保護采用微機型綜合保護測控裝置并裝設于 6kV 開關柜內的， 400V 系統(tǒng)保護采用斷路器開關脫扣器或微機型綜合保護馬達控制器 并裝設于 PC 或 MCC 柜內 。 保護動作信號送至集中控制室。 發(fā)電機裝設有自動準同期裝置（ ASS），自動調節(jié)勵磁裝置（ AVR）， AVR 裝置內附有系統(tǒng)穩(wěn)定器 （ PSS）。發(fā)變組裝設自動故障錄波裝置。 6kV 工作母線 A、 B 段 裝有廠用電源快切裝置。 工作電源失電，可快速切換至備 用電源。 每臺機組設置一面 自動準同期 屏 ， 布置在電子設備間 。控制臺上不設同期開關，同期裝置的交流電壓回路及直流電源的接入方式由 DCS 完成。 對接入系統(tǒng)保護、通訊及遠動部分，因接入系統(tǒng)未經(jīng)審查，對與系統(tǒng)相關部分應執(zhí)行接入系統(tǒng)審查意見。 電纜廠家選擇必須符合如下條件之一或以上：電纜廠家提供的產(chǎn)品是國家金牌產(chǎn)品；電纜廠家提供的產(chǎn)品是國家免檢產(chǎn)品；動力電纜廠家的注冊資金須在 億元人民幣以上，其它電纜廠家注冊資金須在 億元人民幣以上。 . 6KV 廠用電負荷統(tǒng)計 6KV 廠用電高壓負荷 設備名稱 負荷分類 額定容量 (KW) T1 高壓廠用變壓器 T2 高壓廠用變壓器 1A 段（臺數(shù)） 1B 段（臺數(shù)） 2A 段（臺數(shù)） 2B 段（臺數(shù)） 循環(huán)水泵 I 類 1100 2 1 2 1 送風機 I 類 1000 1 1 1 1 一次風機 I 類 1400 1 1 1 1 磨煤機 I 或 II 類 450 3 2 3 2 輔機冷卻水泵 I 類 480 1 1 1 閉式冷卻水泵 I 類 380 1 1 1 1 1甲帶式輸送機 II 類 700 1 1乙?guī)捷斔蜋C II 類 700 1 2甲帶式輸送機 II 類 800 1 2乙?guī)捷斔蜋C II 類 800 1 3甲帶式輸送機 II 類 500 1 3乙?guī)捷斔蜋C II 類 500 1 山大工程學院畢業(yè)設計論文 神華五彩灣 2 350MW 發(fā)電廠電氣設計 29 機務空壓機 I 或 III 類 220 1 1 1 1 電動消防泵 I 類 280 1 引風機 I 類 3200 1 1 1 1 凝結水泵 I 類 1350 1 1 1 1 電動給水泵 I 類 5500 1 6KV 廠用電低壓負荷 負荷名稱 T1 高壓廠用變壓器 T2 高壓廠用變壓器 1A 段（臺數(shù)） 1B 段（臺數(shù)） 2A 段（臺數(shù)） 2B 段（臺數(shù)） 公用 PC 1 1 汽機 PC 1 1 1 1 電除塵 PC 1 1 1 1 鍋爐 PC 1 1 1 1 保安 PC 1 1 1 1 照明 PC 1 1 除灰 PC 1 1 供水 PC 1 1 化水 PC 1 1 起動鍋爐房 PC 1 五、高壓配電布 置 發(fā)電廠總體布置的設計 （一）總體布置設計 升壓變總體布置設計應 根據(jù) DL/T 51031999 《 3110KV 無人變電站設計規(guī)程》、DL/T521820xx《 200500KV 變壓站設計規(guī)程》和 DL/T505620xx《變電站總布置設計規(guī)程》要求， 布置緊湊合理。具體應考慮一下幾個方面。 （ 1） 變電所圍墻不低于 高的實體圍欄； （ 2） 變電所消防通道道路寬 ，還應考慮主設備運輸通道寬度，同樣考慮回車條件； （ 3） 變電所依據(jù)規(guī)程要求設計坡度，包括電纜溝及其他溝道； （ 4） 變電所內的建筑物標高、基礎埋深、路 基和管道埋深應相互配合，具體數(shù)據(jù)相關規(guī)程； 山大工程學院畢業(yè)設計論文 神華五彩灣 2 350MW 發(fā)電廠電氣設計 30 （ 5） 各種地下管線之間和地下管道與建筑物、構筑物、道路之間最小距離，要滿足安全距離、檢修安裝及工藝的要求，并負荷有關安全距離規(guī)定； （ 6） 變電所所區(qū)場地宜綠化，但不應影響安全運行； （ 7） 變電所排除的污水必須符合國家標準。 （二）設計原則要求 根據(jù) DL/T 535220xx《高壓配電裝置設計技術規(guī)程》要求 ，升壓變配電裝置設計要求如下： （ 1） 符合設計規(guī)程要求； （ 2） 要充分利用地形，盡量減少土石方的開挖和回填工作量，注意防洪、滑坡問題，且少占或不占農田； （ 3） 配電裝置的布置要注意電壓等級，采用型 式，出線回路數(shù)、方向和方式，出線走廊的條件等問題，應便于操作、巡視、檢修，運行要安全、可靠； （ 4） 因地制宜，布置力求緊湊，節(jié)約用地，降低造價，便于發(fā)展、擴建。 升壓變的電氣設施應包括屋內外配電裝置、輔助設備。在變壓所中電氣設施是總平面布置的主體，布置時主要考慮電氣設施之間的有機聯(lián)系，并與外部環(huán)境條件相協(xié)調，使總平面布置與各方面取得協(xié)調一致。 升壓站電氣總平面布置 根據(jù) DL 50001994《火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程》和火電廠設計有關規(guī)程進行設計。 必須樹立全局觀點，依靠技術進步，認真勘測、精心設計 ，不斷總結經(jīng)驗，積極慎重地推廣國內外先進技術，因地制宜的采用成熟的新材料、新設備、新工藝、新結構，從實際出發(fā)，努力提高機械化、自動化水平，改善職工的工作條件和生活條件，做出最優(yōu)方案，為提高發(fā)電廠的可靠性、經(jīng)濟性、勞動生產(chǎn)率和文明施工創(chuàng)作條件。 屋內外電氣布置可按 DL/T535220xx《高壓配電裝置技術規(guī)程》要求設計 ，其設計應考慮的問題、原則、要求和設計步驟與變壓站電氣平面設計基礎相同。 配電裝置斷面圖設計 見附錄 六、發(fā)電廠變電所防雷接地保護的設計 電廠主、輔建（構）筑物的防雷 保護 直擊雷保護裝置 主、輔建（構）筑物的防雷保護設施按 《交流電氣裝置的過電壓保護設計技術規(guī)程》（ DL/T6201997）的規(guī)定。 主廠房 A 排柱外 主變、廠高變、起動 /備用變以及封閉母線、共箱母線由主廠房 A 排山大工程學院畢業(yè)設計論文 神華五彩灣 2 350MW 發(fā)電廠電氣設計 31 柱避雷針實現(xiàn)防直擊雷保護統(tǒng)一考慮。 220kV 配電裝置內考慮采用獨立及構架避雷針保護方式。 油管路、制氫站防直擊雷保護設施按 《交流電氣裝置的過電壓保護設計技術規(guī)程》（ DL/T6201997） 以及相關行業(yè)的防雷保護 規(guī)定配置，制氫站采用 獨立 避雷針保護，油管路采用多點接地。 220KV 升壓站避雷針保護范圍計算 在主變進線的架構上放置 1 號避雷針，在電壓互感器及避雷器的出線架構上放置 2 號避雷針，校驗并計算其保護范圍： 因為在此發(fā)電廠的設備中，設備最高縱向高度為主變進線引線，其高度是 ,根據(jù)《 交流電氣裝置的過電壓保護設計技術規(guī)程》（ DL/T6201997）的規(guī)定 ，一般選擇 h=30m的避雷針。 （ 1） p7Dhh0 ??； h0:兩針間的保護最低點高度（ m）； D:兩針間的距離； P：避雷針高度影響系數(shù)，當 h≤ 30m時， P=1； （ 2）兩針間水平面上保護范圍 的一側最小寬度 bx 的計算； 當 hx≥ h0／ 2 時， bx=（ h0hx）； 當 hx＜ h0／ 2 時， bx=（ h02hx）； 當 D=7haP 時， bx=0； hx：被保護物的高度（ m）； ha：避雷針保護的有效高度（ m）； ①對于 2 號避雷針保護范圍的校驗計算： D 12=39m， P=1， hx =。 ??? p7Dhh 0 3039/7=； 可見： h0＞ hx，滿足要求。 h0／ 2=， hx =。 可見 hx≥ h0／ 2 時， bx=（ h0hx） ==＞ 0,滿足要求； 繪出其保護范圍圖（見附圖 4），根據(jù)《電力工程電氣設計手冊》中《過電壓保護及絕緣配合》 151 節(jié)，在兩支避雷針保護范圍之外的配電裝置，應按照單只避雷針的保護范圍來進行校驗： ②對 h=30m的避雷針， hx =。 當 hx＜ 21 h 時， rx=()P。 rx m161)( ?????? ； 參考主變進線間隔斷面圖（見附圖 1）， 配電裝置的最高的高度為 ,顯見，在其保護范圍之內。 ③在在電壓互感器及避雷器的出線附近，并無架構，所以放置 3 號獨立避雷針，根據(jù)山大工程學院畢業(yè)設計論文 神華五彩灣 2 350MW 發(fā)電廠電氣設計 32 《電力工程電氣設計手冊》中《過電壓保護及絕緣配合》 151 節(jié)，對 3支避雷針保護范圍