平圩二期2×600MW机组电气系统及设备简介
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电气主接线
500kV 系统采用3/2断路器接线方式
一期工程的500kV配电装置,为两台600MW机组主变进线接入第一、二串,两回500kV线路(洛河5303线、平西5312线),二期工程两台600MW机组主变进线接入第四、五串。第四、五串又接田集电厂(袁平5329线、袁圩5330线)。增建至肥西变第2回线路平肥5302线为不完整串。
1.1 发变组主要设备及其技术特点
二期扩建工程2×600MW超临界汽轮发电机组,均采用发电机-变压器组单元接线,经主变升压至500kV后接入500kV母线,电厂以500kV电压接入系统。发电机出口不设断路器,发电机与主变压器采用全连式离相封闭母线相连接。发电机采用自并励静止励磁系统,励磁系统采用进口瑞士ABB设备。
发电机为北重阿尔斯通电气设备公司生产的50WT23E-138型三相同步汽轮发电机。发电机额定电压22千伏,额定容量716MVA,额定功率644MW,额定功率因数0.9(滞后)。发电机定子绕组采用双回路并联,Y型接线,中性点采用高
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阻抗接地。发电机冷却方式为水-氢-氢,定子线圈为水内冷,定子铁芯和转子采用氢气冷却。
1.1.1发电机在设计结构上有以下特点:
1) 独立的轴承,可以避免将轴承振动传给定子机座,减少润滑油向机座内漏油的机率。
2) 发电机转子只有励端一个大风扇,便于发电机转子的拆装。 3) 悬挂式定子铁芯,起到了对定子机座的很好减振的作用。
4) 定子铁芯端部采用与定子铁芯材料相同的叠片式压板,减少了铁芯端部的损耗,控制了铁芯端部温升,进相能力强,功率因数0.95(超前)运行不受时间限制。
5) 发电机定子端部具有再紧装置,保证定子线棒端部一直处于紧固状态。定子槽内也有再紧设计,保证发电机运行过程中,定子线棒不会发生松动。
6) 定子线棒绝缘的整体性能好,不容易被破坏,同时散热效果好。
7) 定子线棒空心导体为不锈钢材质,杜绝铜和氧发生反应产生二氧化铜而堵塞铜管的可能性。
8) 刷架部分采用封闭式空气循环系统,有空气过滤装置、湿度调节装置及空气冷却器等对刷架装置的温度、湿度进行调节,同时保证空气的净化。
9) 发电机密封油系统采用三流环式设计,减少漏氢量,日漏氢量小于8m3。 发电机的可用率不低于99%,强迫停用率小于0.5%,发电机使用寿命不少于30年。
1.1.2主变、单元变
主变为天威保变公司生产的DEP-240000/500型、无激磁调压装置、芯式单相油浸式双绕组、户外式变压器。冷却方式为导向式强迫油循环风冷。接地方式为中性点直接接地。三台单相变的布置为从500kV升压站面向主变高压侧,从左至右A、B、C,低压侧端子依次为ax、by、cz。
机组配置二台单元变。一台分裂变、一台双圈变。分裂变的容量为40/28/28MVA,双圈变的容量为28MVA。分裂变低压侧分别为6kVA、B段,带单元机组的辅机及脱硫负荷;双圈变的低压侧为6kVC段,带两台机组的公用负荷。 1.1.3发电机励磁系统
发电机励磁系统采用机端自并励静止励磁,选用瑞士ABB公司的UNITROL5000型微机数字可控硅整流励磁系统。其主要分为四个部分:励磁变压器、励磁调节器、可控硅整流器、起励和灭磁单元。
(1) 励磁变压器采用三相树脂浇注式电力变压器。
(2) 励磁调节器(AVR)采用数字微机型,性能可靠,具有微调节和提高发电机暂态稳定的特性。励磁调节器设有电压给定和调节、过励限制器(最大励磁电流限制器、过励状态下定子电流限制器)、欠励限制器(P/Q限制器、欠励状态下定子电流限制器、最小励磁电流限制器)、恒无功或恒功率因数叠加调节、电力系统稳定器PSS、手动调节、监视和保护功能等单元。
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(3) 可控硅整流器由6个功率整流装置并联运行,其中一个功率柜退出
运行时能满足发电机强励和1.1倍额定励磁电流运行的要求。当有2个功率柜退出运行时,能提供发电机额定工况所需的励磁容量。
(4) 起励和灭磁单元,在静态励磁系统中,励磁电源取自发电机机端。起励采用380V交流电源起励方式。灭磁设备的作用是将磁场回路断开并尽可能快地将磁场能量释放,灭磁回路主要由磁场开关、灭磁电阻、晶闸管跨接器及其相关的触发元件组成。 (5) 励磁调节器采用两路完全相同且独立的自动励磁调节器并联运行,两路通道间能相互自动跟踪,当一路调节器通道出现故障时,能自动无扰切换到另一通道运行,并发出报警。单路调节器独立运行时,能满足发电机各种工况下正常运行。手动、自动电路能相互自动跟踪,当自动回路故障时能自动无扰切换到手动。
1.2 起动/备用电源的引接
二期两台600MW机组设置二台高压起备变,容量为40MVA。其电源从一期工程已建的220kV屋外配电装置引接。
一期220kV系统采用的是四角形接线,本期的两台起备变22A、22B电源的采用两路220kV电缆引接,分别与一期的两台起备变12A、12B共用一对开关,并在接入220kV系统前各加设一组单接地隔离开关。
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厂用电接线及布置
2.1 中压厂用电接线
每台机组配置1台分裂变和1台双卷变作为高厂变,经厂用负荷统计,分裂变的容量选为40/28/28MVA,双卷变的容量选为28MVA。分裂变的二个次级绕组各设一段6kV母线,称为6kV A、B段,单元机组的辅机及脱硫负荷分接在6kV A、B段上,双卷变的次级绕组设一段6kV母线,称为6kV C段,二台机组的公用负荷接在二台机组的6kV C段上,每台机的电动给水泵跨接在每台机组的6kV B段和C段上。
二台机组共设2台容量为40MVA的三相双绕组变,作为起动/备用变压器。 除了高厂变和起备变的设置之外,其它的中压厂用电接线原则如下: (1) 主厂房内6kV的供电范围为锅炉、汽机、公用、电除尘、照明、检修、灰渣和厂前区等负荷。
(2) 1000kW以下的电动机回路采用“F+C”组合供电。
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(3) 厂区6kV配电装置设有A、B两段母线,两段母线之间设联络断路器,分别由6kV 1C段和6kV 2C段供电。每一回电源进线的容量可满足厂区供电范围最大运行方式时的全部负荷量,其供电范围为输煤、灰库及卸煤部分(铁四院设计范围)等负荷。当#2机组投运后,厂区6kV配电装置分别由#1和#2机组分担以上负荷。
(4) 本工程需考虑烟气脱硫的设施,脱硫系统原则上整岛招投标。脱硫岛每台炉设一段6KV脱硫。每段6KV脱硫母线分别由主厂房6kV 1A、1B段引接两路电源,并采用互为备用方式。 2.2 厂用电电压及中性点接地方式
中压厂用电系统采用6kV电压,低压厂用电系统电压为380V。
200kW及以上电动机采用6kV电压, 200kW以下电动机采用380V电压。运煤系统160kW及以上电动机采用6kV电压。
75kW及以上,200kW以下电动机或I类负荷由380V动力中心(PC)供电,75kW以下电动机由低压电动机控制中心(MCC)供电。
高压厂变6.3kV中性点采用中电阻接地方式,单相接地电流600A作用于跳闸;主厂房380V中性点经高电阻接地,单相接地时发信号;照明、检修变压器二次侧的中性点直接接地(即380V/220V系统)。辅助车间380V系统采用中性点直接接地的方式。
厂用负荷计算及变压器容量选择见图F400102C-D-08。 2.3 低压厂用电接线原则
2.3.1低压厂变成对配置、互为备用(暗备用)。两个低压母线段分别对应于中压系统的A段母线和B段母线。380V MCC采用A、B段单电源供电。 2.3.2全厂所有户内布置的低压变压器均采用干式变压器。 3.事故保安电源
3.1每台机组设置一台空冷型柴油发电机组作为机组的应急保安电源。与柴油发电机组配套的附属设备应包括控制、保护设备、起动蓄电池、日用油箱等。日用油箱的容量满足4小时满负荷运行的需要油量。柴油发电机容量为1250kW。能满足各保安负荷的需要。柴油发电机组可远方或就地,手动或自动起动在10s以内达到全速并准备带负荷。自收到起动信号到带满负荷的时间小于20s。保安
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电源的负荷约为如下所示:
(1) 电梯、扫描器冷却风机、氢密封油泵、交流润滑油泵、盘车电动机、顶轴油泵、空预器盘车及其油泵、各应急操作阀门、燃烧控制系统、蓄电池充电装置、主厂房事故照明、烟囱障碍灯、停机冷却水泵、真空破坏阀、UPS和脱硫负荷等。
(2) 每台机组设二段保安MCC,每段保安MCC设置有二个正常电源,分别由不同母线段的锅炉和汽机380V PC供给,一个保安柴油机供电的电源,当二个正常电源都消失时,柴油发电机组将会自动起动。保安MCC布置在集控楼底层。 3.2柴油发电机为三相,50Hz,Y接法,中性点经高电阻接地,励磁方式为静态励磁。测量仪表有:电流、电压、频率、有功、无功和有功电度。
柴油发电机装有如下保护装置: · 反时限过流 · 接地保护 · 逆功率 · 低频 · 过电压 · 失磁
保护动作信号可在就地控制屏上显示,故障总信号送到单元控制室。 3.1.3保安柴油发电机组和相应的保安PC布置在集控楼底层的后部。 4.交流不停电电源(UPS)
4.1每台机组配置二套80kVA的UPS装置。其供电的对象为电厂计算机监控系统、数据采集系统、协调控制系统、炉膛安全保护系统、汽机DEH、紧急跳机系统、发变组保护装置、火灾报警系统、厂内调度通讯等。二套UPS装置输出端子之间不作电气连接。
4.2 UPS的主机柜、旁路柜和配电柜布置在集控楼6.9m层直流设备室内。UPS的额定电压:单相230V?1%,二线,接地;额定频率:50Hz,变化范围为?0.5%以内。
4.3 500kV继电器楼的UPS装置由500kV网络监控系统NCS配套供应。主要供NCS、线路保护装置、线路测量/计量系统及通讯系统等。UPS的主机柜、旁路柜和配电柜布置在500kV继电器楼三层继电器室内。
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