试析直接空冷系统的电气设计
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民营 科技 ２ ０ １ ４ 年第１ ０ 期
试析直接空冷系统 的电气设计
邹 新 义
（ 哈 尔滨空调股份有限公司 ， 黑龙江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ７ ８ ） 摘 要： 基于对直接 空冷电气 系统设计特点的阐述 ， 较 深入地分析 了直接空冷 系统的电气设计 ， 探讨 了布置 空冷 岛低 压配电设备 的 常见问题 ， 谐波采用变频器进行抑制的有效措 施 ， 选择 防雷接地 方案等有关内容 ， 对于直接空冷 系统的电气设计具有一定的参考价值。
铠装电缆用于照明检修等其它动力电缆 ， 其 良好的耐热性能、 较低的 介损、 较好的耐局部应力 、 较小的放电量小且机械性能较高等优点。 在 选择的电动阀门电伴热电缆方面， 输出功率、 加温 自动 限制等随被加 热体温度而变化并 自动调节 ，采用低温加强型电伴热线进行 自调控 ， 加热系统可靠稳定、 节能安全。 电缆截面达到短路热稳定 、 允许持续 电流及电压降等指标 ， 最大 运行为满负荷 ， 变压器具有 １ ∞ 浴量 ， 经计算负荷 ， 采用 ４台 ２ ０ ０ ０千 伏安干式变压器进行供电 ， 即３ 用１ 备的供电方案 。暗备用选用 ４台 负荷超过 ５ ０ ０ ０ 小时 目超过 ２ ０ ｍ长时，还应根据经济电流选择密度。 ２ ５ ０ ０千伏安干式变压器两两互为暗备用。尽管提高了系统运行可靠 电缆选择载流量时， 参考电力工程电缆设计规范没汁载流量。对常用 电缆芯数集肤效应、 额定负荷及短路时的最 性， 但降低了变压器利用率 ， 增加了成本。因此， 结合不同机组实际特 材料 电阻温度及 电阻率、 高温度及热稳定等系数产生的影响，一般允许电缆载流量综合系数 点， 采用的供电方式 ０ — １ ２ ａ ｒ ｍ厚度 ， 远超过《 建筑物防雷设计规 范》 中金属管道及屋面壁厚超过 ４ ａ ｒ ｍ的要求。 该防雷措施 与采用避 雷措施相 比较更为经济安全。因此 ， 机关被雷电击中也不会产生任 何损坏 ， 也不会对蒸汽分配管的分配功能产生影响 ， 确保 了蒸汽分 下进行布置， 能够节省 占 地面积 ， 使母线长度减少。 每台空冷机组设有 配管运行 的安全。 空冷配电室 ， 设备电缆在配 电室内通过电缆沟、 电缆竖井 出线向空冷 ４ 电缆选 型及 其防火 设计 岛用电设备进行供电。 一般每台机组设置动力 电缆竖井与控制电缆竖 空冷风机电机在电缆设计 Ｅ 采用变频调速技术 ，变频器与 电机 井两个 电缆竖井 ， 并引上支撑柱。 采用动力电缆在下， 控制电缆在上原 之间电缆采用阻燃交联型钢带对变频电缆进行铠装 ， 电磁相容陛及防 有效电容及传输阻抗都较低。 采用阻燃 交联型钢带 则敷设空冷平台上部电缆 ， 以免动力电缆与控制电缆在敷设中发生交 电磁干扰 胜良好 ，
在空冷系统厂设计 用电时 ， 应进行综合 比较。发电厂通常在空冷 ０ ． ７ 。电缆与隔墙贯穿的孔洞位置应采取阻火措施进行封堵 ， 电缆竖井 厂用电系统中采用厂用电接线方式 ， 空冷变联接组接线对由于大量应 中每隔 ７ ｍ设置一个阻火隔层。 用变频器等形成的谐波进行抑制及对配电利用率提高等者 Ｅ 常重要。 综Ｅ 所述 ，上述分析了直接空冷系统 电气设计中布置低压配 电 空冷岛采用变频 电机作为风机 电机 ， 一般 晴况下 ， 利用变频配 电柜将 设备及系统接线方式 、 变频器谐波抑制措施及空冷岛防雷接地等方面 内容 ， 空冷岛电气设计中， 为使空间与母线长度节约， 将电厂主变 、 启／ 有关元器件安装于 Ｐ Ｃ柜中 ， 能够节约配电室空间。 备变和空冷变在空冷平台下配电室中布置， 布置 Ｐ Ｃ柜等配电设备应 ２ 变频 器对 谐 波的抑 制措 施 可在变频器输入输出侧采用安装输 应用变频器过程 中容易产生变频器谐波干扰问题 ，由于变频器 合理。为对变频器谐波进行抑制 ， 采用变频电缆与变频器和异步电机电缆连接 将进行大功率二极管整流 、 大功率 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ逆变 ， 输入输出回路 中形成 入输出电抗器或滤波器，
关键词 ： 直 接 空 冷 系统 ； 电气 设计 ； 电 气 自动化
直接空冷系统也被称为空气冷凝系统 。汽轮机利用粗大排气管 设于不同电缆沟， 避免产生辐射干扰。四是信号线采用屏蔽线布线时 道排气后 ， 向布置于室外的空冷凝汽器翅片管束中进行输送 ， 一般采 错开变频器主 回路控制线 ２ ０ ｃ ｍ以上 ， 对辐射干扰进行切断。五是变 频器采用专用粗短线进行接地 ， 周围电器设备地线应与变频器配线 区 用机械通风方式供应的冷却空气在翅片管外流动凝结管内排气 ， 由凝 结水泵将获得的凝结水向回热系统送回。 因空冷方式对汽轮机排气采 分 ， 采用短线， 能明显抑制电流谐波辐射干扰周围设备。 用空气直接冷却形成密闭系统， 因此理论上循环冷却水不产生任何损 ３ 空冷岛设备的接地防雷设计 失， 进而电厂总耗水量将降低 ８ ∞ 左右 。 在整个空冷系统中， 电气系统 因空冷岛为大型钢结构组件 ，各部分都是采用金属进行连接 ， 空冷岛采用最高点蒸汽分配管作为接 是其最主要部分 ， 在设计 中与其它电气系统存在一定区别 ， 也具有独 因此应特别考虑其防雷 问题。
特的特 。针对空冷 电气系统设汁开展相应的分析探讨。 １ 空冷 岛低压 配 电设备 布置 及接 线方 式 因３ ０ ０兆瓦机组的空冷平台通常都超过 ３ ５ ｍ， 并 占有较大面积 ， 因此一般将电厂主变 、 高厂变、 启， 备变及空冷变在主厂房外空冷平 台
叉 。Ｐ Ｃ柜与空冷变压器等低压配电设备都在空冷平台下专用配电室 内进行布置。空冷变采用干式变压器， 与油式变压器相比由于没有油 能够避免火灾、 污染、 爆炸等问题的产生。尤其是新系列 ， 损耗与噪声 降至新水平。３ ０ ０兆瓦单台机组 变压器选择供电方案 ， 采用 ３ ０台 １ ３ ０ 千瓦功率的风机电机 ， 变压器具有 ６ ｋ Ｖ高压侧电压， 因夏季风机通常
民营 科技 ２ ０ １ ４ 年第１ ０ 期
试析直接空冷系统 的电气设计
邹 新 义
（ 哈 尔滨空调股份有限公司 ， 黑龙江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ７ ８ ） 摘 要： 基于对直接 空冷电气 系统设计特点的阐述 ， 较 深入地分析 了直接空冷 系统的电气设计 ， 探讨 了布置 空冷 岛低 压配电设备 的 常见问题 ， 谐波采用变频器进行抑制的有效措 施 ， 选择 防雷接地 方案等有关内容 ， 对于直接空冷 系统的电气设计具有一定的参考价值。
铠装电缆用于照明检修等其它动力电缆 ， 其 良好的耐热性能、 较低的 介损、 较好的耐局部应力 、 较小的放电量小且机械性能较高等优点。 在 选择的电动阀门电伴热电缆方面， 输出功率、 加温 自动 限制等随被加 热体温度而变化并 自动调节 ，采用低温加强型电伴热线进行 自调控 ， 加热系统可靠稳定、 节能安全。 电缆截面达到短路热稳定 、 允许持续 电流及电压降等指标 ， 最大 运行为满负荷 ， 变压器具有 １ ∞ 浴量 ， 经计算负荷 ， 采用 ４台 ２ ０ ０ ０千 伏安干式变压器进行供电 ， 即３ 用１ 备的供电方案 。暗备用选用 ４台 负荷超过 ５ ０ ０ ０ 小时 目超过 ２ ０ ｍ长时，还应根据经济电流选择密度。 ２ ５ ０ ０千伏安干式变压器两两互为暗备用。尽管提高了系统运行可靠 电缆选择载流量时， 参考电力工程电缆设计规范没汁载流量。对常用 电缆芯数集肤效应、 额定负荷及短路时的最 性， 但降低了变压器利用率 ， 增加了成本。因此， 结合不同机组实际特 材料 电阻温度及 电阻率、 高温度及热稳定等系数产生的影响，一般允许电缆载流量综合系数 点， 采用的供电方式 ０ — １ ２ ａ ｒ ｍ厚度 ， 远超过《 建筑物防雷设计规 范》 中金属管道及屋面壁厚超过 ４ ａ ｒ ｍ的要求。 该防雷措施 与采用避 雷措施相 比较更为经济安全。因此 ， 机关被雷电击中也不会产生任 何损坏 ， 也不会对蒸汽分配管的分配功能产生影响 ， 确保 了蒸汽分 下进行布置， 能够节省 占 地面积 ， 使母线长度减少。 每台空冷机组设有 配管运行 的安全。 空冷配电室 ， 设备电缆在配 电室内通过电缆沟、 电缆竖井 出线向空冷 ４ 电缆选 型及 其防火 设计 岛用电设备进行供电。 一般每台机组设置动力 电缆竖井与控制电缆竖 空冷风机电机在电缆设计 Ｅ 采用变频调速技术 ，变频器与 电机 井两个 电缆竖井 ， 并引上支撑柱。 采用动力电缆在下， 控制电缆在上原 之间电缆采用阻燃交联型钢带对变频电缆进行铠装 ， 电磁相容陛及防 有效电容及传输阻抗都较低。 采用阻燃 交联型钢带 则敷设空冷平台上部电缆 ， 以免动力电缆与控制电缆在敷设中发生交 电磁干扰 胜良好 ，
在空冷系统厂设计 用电时 ， 应进行综合 比较。发电厂通常在空冷 ０ ． ７ 。电缆与隔墙贯穿的孔洞位置应采取阻火措施进行封堵 ， 电缆竖井 厂用电系统中采用厂用电接线方式 ， 空冷变联接组接线对由于大量应 中每隔 ７ ｍ设置一个阻火隔层。 用变频器等形成的谐波进行抑制及对配电利用率提高等者 Ｅ 常重要。 综Ｅ 所述 ，上述分析了直接空冷系统 电气设计中布置低压配 电 空冷岛采用变频 电机作为风机 电机 ， 一般 晴况下 ， 利用变频配 电柜将 设备及系统接线方式 、 变频器谐波抑制措施及空冷岛防雷接地等方面 内容 ， 空冷岛电气设计中， 为使空间与母线长度节约， 将电厂主变 、 启／ 有关元器件安装于 Ｐ Ｃ柜中 ， 能够节约配电室空间。 备变和空冷变在空冷平台下配电室中布置， 布置 Ｐ Ｃ柜等配电设备应 ２ 变频 器对 谐 波的抑 制措 施 可在变频器输入输出侧采用安装输 应用变频器过程 中容易产生变频器谐波干扰问题 ，由于变频器 合理。为对变频器谐波进行抑制 ， 采用变频电缆与变频器和异步电机电缆连接 将进行大功率二极管整流 、 大功率 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ逆变 ， 输入输出回路 中形成 入输出电抗器或滤波器，
关键词 ： 直 接 空 冷 系统 ； 电气 设计 ； 电 气 自动化
直接空冷系统也被称为空气冷凝系统 。汽轮机利用粗大排气管 设于不同电缆沟， 避免产生辐射干扰。四是信号线采用屏蔽线布线时 道排气后 ， 向布置于室外的空冷凝汽器翅片管束中进行输送 ， 一般采 错开变频器主 回路控制线 ２ ０ ｃ ｍ以上 ， 对辐射干扰进行切断。五是变 频器采用专用粗短线进行接地 ， 周围电器设备地线应与变频器配线 区 用机械通风方式供应的冷却空气在翅片管外流动凝结管内排气 ， 由凝 结水泵将获得的凝结水向回热系统送回。 因空冷方式对汽轮机排气采 分 ， 采用短线， 能明显抑制电流谐波辐射干扰周围设备。 用空气直接冷却形成密闭系统， 因此理论上循环冷却水不产生任何损 ３ 空冷岛设备的接地防雷设计 失， 进而电厂总耗水量将降低 ８ ∞ 左右 。 在整个空冷系统中， 电气系统 因空冷岛为大型钢结构组件 ，各部分都是采用金属进行连接 ， 空冷岛采用最高点蒸汽分配管作为接 是其最主要部分 ， 在设计 中与其它电气系统存在一定区别 ， 也具有独 因此应特别考虑其防雷 问题。
特的特 。针对空冷 电气系统设汁开展相应的分析探讨。 １ 空冷 岛低压 配 电设备 布置 及接 线方 式 因３ ０ ０兆瓦机组的空冷平台通常都超过 ３ ５ ｍ， 并 占有较大面积 ， 因此一般将电厂主变 、 高厂变、 启， 备变及空冷变在主厂房外空冷平 台
叉 。Ｐ Ｃ柜与空冷变压器等低压配电设备都在空冷平台下专用配电室 内进行布置。空冷变采用干式变压器， 与油式变压器相比由于没有油 能够避免火灾、 污染、 爆炸等问题的产生。尤其是新系列 ， 损耗与噪声 降至新水平。３ ０ ０兆瓦单台机组 变压器选择供电方案 ， 采用 ３ ０台 １ ３ ０ 千瓦功率的风机电机 ， 变压器具有 ６ ｋ Ｖ高压侧电压， 因夏季风机通常